可动态调整打印时间的3D打印机及其动态打印方法技术

本发明专利技术涉及一种可动态调整打印时间的3D打印机及其动态打印方法，包括用以容置成型液的水槽、打印平台、照射单元及电性连接打印平台及照射单元的处理单元。处理单元预储存有时间表单，时间表单记录照射密度与等待时间的对应关系。于打印时，处理单元取得一个固化层的切层信息，并依据切层信息控制打印平台与照射单元运作以生成对应的切层物件。接着，处理单元依据切层信息计算照射密度，并依据照射密度查询时间表单以取得对应的等待时间。3D打印机接着进行等待，并于等待时间经过后取得下一个固化层的切层信息，并进行下一个切层物件的生成动作。

3D Printer with Dynamic Adjustment of Printing Time and Its Dynamic Printing Method

【技术实现步骤摘要】
可动态调整打印时间的3D打印机及其动态打印方法
本专利技术涉及3D打印领域，尤其涉及可动态调整打印时间的3D打印机，以及该3D打印机的动态打印方法。
技术介绍
有鉴于3D打印技术的成熟，以及3D打印机的体积缩小与价格降低，近年来3D打印机实以极快的速度普及化。目前市场上各种类型的3D打印机皆是以层为单位来进行打印，也就是说一次打印一整层的切层物件，并且再由多个切层物件堆栈成一个完整的实体3D模型。以数字光处理(DigitalLightProcessing,DLP)式3D打印机为例，DLP式3D打印机是以一个固化层的图案控制照射单元对水槽内的成型液进行对应照射，以通过光照令部分成型液固化并生成具有对应图案的切层物件。并且，3D打印机反覆执行上述动作，以通过多个固化层的切层物件来堆栈成实体3D模型。照射单元朝向水槽内部进行照射后，直接接受照射的成型液会因此而固化，而其他未固化的成型液也会因为光照而提高温度。依据成型液特性，成型液的温度越高，其反应速度越快。换句话说，若3D打印机持续进行打印(即，持续控制照射单元进行照射)，而没有在打印过程中适当地停顿，水槽内的成型液的温度将会越来越高(即所谓的热累积现象)。如此一来，后续固化层的反应速度将与原先的反应速度不同，因此可能导致打印完成的3D模型的质量下降(例如，会有过度固化(overcured)的现象产生)。再者，不同的成型液(例如不同材料、不同品牌等)会具有不同的特性，即使在相同温度下，也可能会有不同的反应速度差异。因此，即使3D打印机预先设定一个固定的等待时间，但以不同的成型液为基砥所生成出来的实体3D模型仍可能具有相当大的质量差别。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术目的在于提供一种可动态调整打印时间的3D打印机及其动态打印方法，可依据照射密度来决定3D打印机在一个切层物件生成完成后需要等待的时间，由此确保所生成的实体3D模型的打印质量。具体地说，本专利技术公开了一种可动态调整打印时间的3D打印机，其中包括：处理单元，预储存时间表单，该时间表单记录照射密度与等待时间的对应关系，其中该处理单元于开始打印时取得3D物件的其中一个固化层的切层信息；水槽，用以容置成型液；打印平台，设置于该水槽上方并电性连接该处理单元，受该处理单元控制以浸入该成型液中；照射单元，设置于该水槽下方并电性连接该处理单元，该处理单元依据该切层信息控制该照射单元朝向该水槽内部进行对应照射，以于该打印平台上形成该固化层的切层物件；其中，该处理单元依据该切层信息计算该固化层的该照射密度，依据该照射密度查询该时间表单以取得对应的该等待时间，并且该处理单元于该切层物件生成后等待该等待时间，并于该等待时间经过后进行下一个固化层的该切层物件的生成动作。该3D打印机，其中该处理单元依据该切层信息计算该照射单元的照射面积，并且依据该照射面积及该水槽的表面积计算该照射密度。该3D打印机，其中该处理单元预储存多个该时间表单，该多个时间表单分别记录在不同条件下该照射密度与该等待时间的对应关系，并且该处理单元于打印前取得当前温度及打印参数，并依据该当前温度及该打印参数读取该多个时间表单的其中之一。该3D打印机，其中该当前温度为该3D打印机的内部检测温度。该3D打印机，其中还包括人机界面，电性连接该处理单元，该处理单元通过该人机界面接受外部输入该当前温度，其中该当前温度为环境温度或该成型液的初始温度。该3D打印机，其中还包括人机界面，电性连接该处理单元，该处理单元通过该人机界面接受外部输入该打印参数，其中该打印参数为该成型液的种类或该固化层的厚度。该3D打印机，其中还包括人机界面，电性连接该处理单元，该处理单元通过该人机界面接受外部输入该3D打印机的机台参数，并且该处理单元依据该当前温度、该打印参数及该机台参数读取该多个时间表单的其中之一。该3D打印机，其中该机台参数包括该照射单元的照射方式、该照射单元的功率或该水槽的容量大小，其中该照射单元的照射方式为点照射方式或面照射方式。该3D打印机，其中还包括设置于该水槽周围的散热装置，电性连接该处理单元，该处理单元于打印该3D物件时启动该散热装置对该水槽内的该成型液进行散热。本专利技术还公开了一种3D打印机的动态打印方法，运用于3D打印机，其中该3D打印机具有用以容置成型液的水槽、设置于该水槽上方的打印平台、设置于该水槽下方的照射单元及电性连接该打印平台及该照射单元的处理单元，该动态打印方法包括下列步骤：a)该处理单元于打印前读取时间表单，该时间表单记录照射密度与等待时间的对应关系；b)该处理单元于开始打印时取得3D物件的其中一个固化层的切层信息；c)该处理单元控制该打印平台浸入该成型液中，并依据该切层信息控制该照射单元朝向该水槽内部进行对应照射，以于该打印平台上形成该固化层的切层物件；d)依据该切层信息计算该固化层的该照射密度；e)依据该照射密度查询该时间表单以取得对应的该等待时间；f)该处理单元于该切层物件生成后等待该等待时间；及g)该处理单元于该等待时间经过后再次执行步骤b)至步骤f)，以进行下一个固化层的该切层物件的生成动作。该动态打印方法，其中步骤d)中，该处理单元是依据该切层信息计算该照射单元的照射面积，并且依据该照射面积及该水槽的表面积计算该照射密度。该动态打印方法，其中该处理单元预储存多个该时间表单，该多个时间表单分别记录在不同条件下该照射密度与该等待时间的对应关系，并且于步骤a)中，该处理单元是取得当前温度及打印参数，并依据该当前温度及该打印参数读取该多个时间表单的其中之一。该动态打印方法，其中该当前温度是该3D打印机的内部检测温度、环境温度或该成型液的初始温度，该打印参数为该成型液的种类或该固化层的厚度。该动态打印方法，其中步骤a)中，该处理单元还取得该3D打印机的机台参数，并且依据该当前温度、该打印参数及该机台参数读取该多个时间表单的其中之一。该动态打印方法，其中该机台参数包括该照射单元的照射方式、该照射单元的功率或该水槽的容量大小。该动态打印方法，其中该3D打印机还包括设置于该水槽周围并且电性该处理单元的散热装置，并且该动态打印方法还包括步骤a0)：该处理单元启动该散热装置对该水槽内的该成型液进行散热。本专利技术控制3D打印机于一个固化层的切层物件生成后进行等待，并且依据固化层的照射密度来决定等待时间。由此，可确保水槽内的成型液维持在固定的温度与反应速度，令各个切层物件于固化时所产生的化学反应皆相同或相近，进而确保所生成的实体3D模型的质量。附图说明图1为本专利技术的第一具体实施例的3D打印机示意图；图2为本专利技术的第一具体实施例的3D打印机的系统框图；图3为动态打印的影响示意图；图4A为本专利技术的第一具体实施例的第一动态打印流程图；图4B为本专利技术的第一具体实施例的第二动态打印流程图；图5为本专利技术的第一具体实施例的时间表单产生流程图；图6为本专利技术的第二具体实施例的3D打印机示意图。其中，附图标记：1、1’：3D打印机；10：处理单元；101：时间表单；11：水槽；12：打印平台；13：照射单元；14：人机界面；15：散热装置；2：成型液；S10～S32：打印步骤；S40～S60：产生步骤。具体实施方式为让本专利技术的上述特征和效果能阐述的更明确易懂，下文特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可动态调整打印时间的3D打印机，其特征在于，包括：处理单元，预储存时间表单，该时间表单记录照射密度与等待时间的对应关系，其中该处理单元于开始打印时取得3D物件的其中一个固化层的切层信息；水槽，用以容置成型液；打印平台，设置于该水槽上方并电性连接该处理单元，受该处理单元控制以浸入该成型液中；照射单元，设置于该水槽下方并电性连接该处理单元，该处理单元依据该切层信息控制该照射单元朝向该水槽内部进行对应照射，以于该打印平台上形成该固化层的切层物件；其中，该处理单元依据该切层信息计算该固化层的该照射密度，依据该照射密度查询该时间表单以取得对应的该等待时间，并且该处理单元于该切层物件生成后等待该等待时间，并于该等待时间经过后进行下一个固化层的该切层物件的生成动作。

【技术特征摘要】
1.一种可动态调整打印时间的3D打印机，其特征在于，包括：处理单元，预储存时间表单，该时间表单记录照射密度与等待时间的对应关系，其中该处理单元于开始打印时取得3D物件的其中一个固化层的切层信息；水槽，用以容置成型液；打印平台，设置于该水槽上方并电性连接该处理单元，受该处理单元控制以浸入该成型液中；照射单元，设置于该水槽下方并电性连接该处理单元，该处理单元依据该切层信息控制该照射单元朝向该水槽内部进行对应照射，以于该打印平台上形成该固化层的切层物件；其中，该处理单元依据该切层信息计算该固化层的该照射密度，依据该照射密度查询该时间表单以取得对应的该等待时间，并且该处理单元于该切层物件生成后等待该等待时间，并于该等待时间经过后进行下一个固化层的该切层物件的生成动作。2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，该处理单元依据该切层信息计算该照射单元的照射面积，并且依据该照射面积及该水槽的表面积计算该照射密度。3.根据权利要求2所述的3D打印机，其特征在于，该处理单元预储存多个该时间表单，该多个时间表单分别记录在不同条件下该照射密度与该等待时间的对应关系，并且该处理单元于打印前取得当前温度及打印参数，并依据该当前温度及该打印参数读取该多个时间表单的其中之一。4.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，该当前温度为该3D打印机的内部检测温度。5.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，还包括人机界面，电性连接该处理单元，该处理单元通过该人机界面接受外部输入该当前温度，其中该当前温度为环境温度或该成型液的初始温度。6.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，还包括人机界面，电性连接该处理单元，该处理单元通过该人机界面接受外部输入该打印参数，其中该打印参数为该成型液的种类或该固化层的厚度。7.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，还包括人机界面，电性连接该处理单元，该处理单元通过该人机界面接受外部输入该3D打印机的机台参数，并且该处理单元依据该当前温度、该打印参数及该机台参数读取该多个时间表单的其中之一。8.根据权利要求7所述的3D打印机，其特征在于，该机台参数包括该照射单元的照射方式、该照射单元的功率或该水槽的容量大小，其中该照射单元的照射方式为点照射方式或面照射方式。9.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，还包括设置于该水槽周围的散...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正宽，
申请(专利权)人：三纬国际立体列印科技股份有限公司，金宝电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71