一种快速确定DLP光敏树脂3D打印曝光时间参数的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110142959A(43)申请公布日2019.08.20(21)申请号201910551102.5(22)申请日2019.06.24(71)申请人中原工学院地址451191河南省郑州市新郑双湖经济技术开发区淮河路1号(72)发明人郭小锋齐剑峰施兰枚黄鑫祥杨旭(74)专利代理机构郑州优盾知识产权代理有限公司41125代理人谢萍(51)Int.Cl.B29C64/124(2017.01)B29C64/393(2017.01)B33Y30/00(2015.01)B33Y50/02(2015.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种快速确定DLP光敏树脂3D打印曝光时间参数的方法(57)摘要本发明公开了一种快速确定DLP光敏树脂3D打印曝光时间参数的方法，S1，对三维实体模型进行切片处理，得到待处理图片；S2，将待处理图片分割为若干个测试区域；S3，对每个测试区域进行位图灰度变换；S4，获得测试块；S5，对各测试块进行二次固化；S6，获得各测试块的尺寸误差；S7，获得各测试块的最优尺寸误差；S8，获得与最优尺寸误差对应的灰度补偿值Q；S9，获得测试块最优尺寸误差对应的实际功率W，S10，获得最优尺寸误差对应的实际固化激光能E；S11，获得最优尺寸误差所需要的单层曝光时间。本发明避免了大量重复实验确定单层曝光时间的盲目性和不确定性，避免了重复实验对贵重材料的浪费；采用Dino-Lite显微镜测量DLP测试块的尺寸偏差，较传统的打印精度评价方法更具科学性和准确性。CN110142959ACN110142959A权利要求书1/2页1.一种快速确定DLP光敏树脂3D打印曝光时间参数的方法，其特征在于，步骤如下：S1，对三维实体模型进行切片处理，得到待处理图片；采用CreationWorkshop软件对三维实体模型进行切片处理，得到待处理图片；S2，将待处理图片分割为若干个测试区域；根据像素将待处理图片分割为若干个测试区域；S3，对每个测试区域进行位图灰度变换，使每个测试区域的光强不相同且成梯度变换；采用MATLAB通过改变每个测试区域的灰度值，进而改变每个测试区域的光强大小；S4，获得测试块；使用3D打印设备一次打印获得各测试区域对应的测试块，各测试块仅灰度不同；S5，对各测试块进行二次固化；首先对打出的测试块用无水乙醇擦拭干净，然后将测试块放入紫外光固化箱中进行二次固化；S6，用Dino-Lite显微镜测量获得各测试块的尺寸误差；S7，获得各测试块的最优尺寸误差；S8，获得与最优尺寸误差对应的灰度补偿值Q；S9，根据步骤S8，获得测试块最优尺寸误差对应的实际功率W；式中，Q为测试块二次固化后在X、Y方向上尺寸误差最优时所对应的灰度补偿值；Qmax为最大的灰度补偿值；W1为光机最大固化功率；S10，获得最优尺寸误差对应的实际固化激光能E；E＝Wt1式中，t1为初次设置的单层曝光时间，以确保光敏树脂固化成型；W为最优尺寸误差对应的实际功率；S11，获得最有尺寸误差所需要的单层曝光时间：式中，E为最优尺寸误差对应的实际固化激光能；W1为光机的最大固化功率。2.根据权利要求1所述的快速确定DLP光敏树脂3D打印曝光时间参数的方法，其特征在于，在步骤S6中，具体步骤为：S6.1，获得各测试块在x方向上的尺寸误差δx：式中，n为相同参数下打印测试块的次数；li为第i次打印的测试块在x方向上的长度，l0为标准样块在x方向上的长度；S6.2，获得各测试块在y方向上的尺寸误差δy：2CN110142959A权利要求书2/2页式中，n为相同参数下打印测试块的次数；bi为第i次打印的测试块在y方向上的长度，b0为标准样块在y方向上的长度。3.根据权利要求1或2所述的快速确定DLP光敏树脂3D打印曝光时间参数的方法，其特征在于，在步骤S7中，具体步骤为：S7.1，通过步骤S6，得到各测试块中最小尺寸误差；S7.2，将获得的最小尺寸误差与标准误差ε进行比较，若得到的最小尺寸误差小于等于标准误差ε，则当前最小尺寸误差为最优尺寸误差；否则，构造以当前最小尺寸误差对应的灰度补偿值为中心的灰度范围，并改变灰度梯度重复步骤S3-S6，直至得到最优尺寸误差。3CN110142959A说明书1/7页一种快速确定DLP光敏树脂3D打印曝光时间参数的方法技术领域[0001]本发明属于增材制造光固化快速成型技术领域，特别是一种快速确定DLP光敏树脂3D打印曝光时间参数的方法。背景技术[0002]DLP光敏树脂3D打印为光固化快速成型技术的一种，其打印原理是以通过掩膜曝光或紫外光扫描，使液态的光敏树脂发生聚合反应,产生固化层；然后升降平台移动一个切片层厚的距离，固化下一层，重复上述步骤直至整