本發(fā)明涉及義齒蠟型自動加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種義齒蠟型DLP光固化3D打印方法。

背景技術(shù)：

失蠟鑄造法是口腔金屬修復(fù)體制作的傳統(tǒng)方法，目前使用最為廣泛。其中，義齒蠟型的制作是口腔金屬修復(fù)體制作的關(guān)鍵，對制作技術(shù)的要求最高，也是整個口腔金屬修復(fù)體制作過程中最費時費力的環(huán)節(jié)。義齒蠟型的形態(tài)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)精細(xì)、精度要求高，傳統(tǒng)的手工制作方式不但耗時長、勞動強度大，而且無法保證最終獲得的義齒的精度，手工制作方式受外界不穩(wěn)定因素影響多，往往難以實現(xiàn)一些精巧復(fù)雜的設(shè)計。

義齒蠟型的機械加工方法包括數(shù)控切削加工和快速成形技術(shù)。數(shù)控切削加工的成本高，無法在臨床上推廣使用。而且義齒蠟型的形狀不規(guī)則、變化大，且存在很多細(xì)小的結(jié)構(gòu)，目前的數(shù)控切削加工工藝水平在技術(shù)上無法達到臨床上使用的要求。快速成形技術(shù)包括激光選區(qū)熔化技術(shù)和數(shù)字光處理技術(shù)。

激光選區(qū)熔化(Selective Laser Melting，SLM)技術(shù)借助于計算機輔助設(shè)計(Computer Aided Design，CAD)與制造，基于離散-分層-疊加的原理，利用高能激光束可以將金屬粉末材料直接成形為致密的三維實體零件，成形過程不需要任何工裝模具，也不受零件形狀復(fù)雜程度的限制，是當(dāng)今世界最先進的、發(fā)展速度最快的金屬增材制造(Metal Addative Manufacturing，MAM)技術(shù)之一。

雖然激光選區(qū)熔化技術(shù)基本滿足了口腔臨床對金屬修復(fù)體快速、高效、精確加工的要求，但制作成本高、金屬粉末的選擇范圍有限，現(xiàn)有的激光光斑大小還不能完全滿足修復(fù)體的細(xì)節(jié)制作，而且在制作復(fù)雜支架時可能會存在翹曲變形，因此在臨床推廣受到了一定限制。

數(shù)字光處理技術(shù)(Digital Light Processing，DLP)于1993年由美國TI公司發(fā)明，該技術(shù)最初應(yīng)用在投影顯示方面，相比CRT、LCD技術(shù)的投影機，具有圖像更加清晰、色彩更加豐富、圖像亮度及對比度更高等優(yōu)勢。目前，DLP技術(shù)以擴展到3D打印機領(lǐng)域，以DLP技術(shù)發(fā)展出的3D打印技術(shù)具有打印速度快、打印精度高等特點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種義齒蠟型DLP光固化3D打印方法，提高了制造效率，能夠單獨控制光源的光強和溫度，避免損壞加工的義齒蠟型。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印方法包括以下步驟：

第一、獲取義齒蠟型的三維數(shù)字模型，利用CAD/CAM軟件將義齒蠟型的三維數(shù)字模型按照預(yù)定的厚度進行分層，制作多個分層圖像；

第二、將第一步驟中制作的多個分層圖像輸入義齒蠟型DLP光固化3D打印機；

其中，所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印機包括材料腔、工作臺、工作臺驅(qū)動裝置、控制單元和光源，所述的工作臺設(shè)置在材料腔的上方，所述的光源設(shè)置在材料腔的下方，所述的光源包括LED安裝板和LED陣列，所述的LED陣列安裝在所述的LED安裝板上；所述的材料腔內(nèi)裝有光敏材料液體；所述的工作臺與所述的工作臺驅(qū)動裝置連接，所述的工作臺驅(qū)動裝置能夠帶動所述工作臺在前后、左右和上下這三個維度上自由運動；所述的工作臺驅(qū)動裝置和所述的光源分別與所述的控制單元連接，所述的控制單元控制所述的工作臺驅(qū)動裝置進而控制所述的工作臺的運動方向、運動距離和運動速度；所述的控制單元還控制所述光源的光強和溫度；

第三、所述的控制單元控制所述的工作臺驅(qū)動裝置帶動所述的工作臺進入所述的材料腔，使所述的工作臺的底面與所述的材料腔的底部水平內(nèi)壁面之間的距離為第一步驟中預(yù)定的一個分層的厚度，所述的工作臺的底面與所述的材料腔的底部水平內(nèi)壁面之間的空隙充滿光敏材料液體；所述的控制單元進一步控制所述光源開啟LED陣列中的部分LED發(fā)光二極管，被開啟LED發(fā)光二極管與所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印機接收到的多個分層圖像中的第一個相對應(yīng)，LED發(fā)光二極管發(fā)出的光線使所述的工作臺的底面與所述的材料腔的底部水平內(nèi)壁面之間的光敏材料液體光固化，完成第一個分層圖像的制作；隨后所述的控制單元控制所述的工作臺驅(qū)動裝置帶動所述的工作臺逐漸上升，每上升一個預(yù)定的分層厚度則所述的控制單元控制所述光源開啟LED陣列中的與對應(yīng)的分層圖像相對應(yīng)的部分LED發(fā)光二極管，逐層完成所有分層圖像的制作，最終完成義齒蠟型的制作。

所述的控制單元包括總線、RAM、ROM、CPU和GPU，所述的RAM、ROM、CPU和GPU通過總線實現(xiàn)相互之間的連接；CPU用于啟動控制單元的操作系統(tǒng)，ROM中存儲有用于啟動控制單元的操作系統(tǒng)的命令集；當(dāng)接通電源并輸入開機命令時，CPU根據(jù)存儲在ROM中的命令將操作系統(tǒng)從ROM中拷貝到RAM中并運行操作系統(tǒng)，當(dāng)操作系統(tǒng)啟動以后，CPU將多個程序拷貝到RAM中并運行這些程序，從而實現(xiàn)控制所述的工作臺驅(qū)動裝置進而控制所述的工作臺的運動方向、運動距離和運動速度以及控制所述光源的光強和溫度。

所述的CPU還用于控制所述GPU產(chǎn)生坐標(biāo)值、形狀數(shù)值、大小數(shù)值和顏色數(shù)值并存儲在緩沖裝置中，緩沖裝置與所述的CPU雙向通信，根據(jù)GPU產(chǎn)生的坐標(biāo)值、形狀數(shù)值、大小數(shù)值和顏色數(shù)值在顯示裝置上顯示圖像。

所述的顯示裝置與所述的控制單元電連接，顯示裝置用于向用戶顯示所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印機的運行圖像。

所述的控制單元還與水平檢測傳感器電連接，水平檢測傳感器用于檢測所述的材料腔內(nèi)的光敏材料液體的液位。

所述的控制單元還與通信單元電連接，所述的通信單元包括WIFI芯片、藍牙芯片、NFC芯片和無線通信芯片，所述的通信單元用于與外部設(shè)備實現(xiàn)通信，所述的無線通信芯片支持IEEE、Zigbee、3G、3GPP和LTE通信標(biāo)準(zhǔn)。

所述的LED發(fā)光二極管為紫外線LED發(fā)光二極管。

所述的LED陣列中的每一個LED發(fā)光二極管均由所述的控制單元單獨控制，從而使被開啟LED發(fā)光二極管與所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印機接收到的多個分層圖像中的任意一個逐層地相對應(yīng)。

所述的控制單元在所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印機的運行過程中實時地獲取所述光源的溫度，當(dāng)所述光源的溫度超過預(yù)定值時，所述的控制單元強行關(guān)閉光源，從而使光源冷卻，避免溫度過高的光源損壞制作中的義齒蠟型。

本發(fā)明所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印方法較傳統(tǒng)制造方式極大地提高了制造效率，為患者節(jié)省了大量治療時間。本發(fā)明所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印方法采用的DLP光固化3D打印機能夠單獨控制光源的光強和溫度，避免損壞加工的義齒蠟型。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的DLP光固化3D打印機的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是所述DLP光固化3D打印機的控制單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是所述DLP光固化3D打印機的光源結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印方法包括以下步驟：

第一、獲取義齒蠟型的三維數(shù)字模型，利用CAD/CAM軟件將義齒蠟型的三維數(shù)字模型按照預(yù)定的厚度進行分層，制作多個分層圖像；

第二、將第一步驟中制作的多個分層圖像輸入義齒蠟型DLP光固化3D打印機；

其中，所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印機包括材料腔10、工作臺20、工作臺驅(qū)動裝置30、控制單元50和光源100，所述的工作臺20設(shè)置在材料腔10的上方，所述的光源100設(shè)置在材料腔10的下方，所述的光源100包括LED安裝板110和LED陣列120，所述的LED陣列120安裝在所述的LED安裝板110上；所述的材料腔10內(nèi)裝有光敏材料液體；所述的工作臺20與所述的工作臺驅(qū)動裝置30連接，所述的工作臺驅(qū)動裝置30能夠帶動所述工作臺20在前后、左右和上下這三個維度上自由運動；所述的工作臺驅(qū)動裝置30和所述的光源100分別與所述的控制單元50連接，所述的控制單元50控制所述的工作臺驅(qū)動裝置30進而控制所述的工作臺20的運動方向、運動距離和運動速度；所述的控制單元50還控制所述光源100的光強和溫度；

第三、所述的控制單元50控制所述的工作臺驅(qū)動裝置30帶動所述的工作臺20進入所述的材料腔10，使所述的工作臺20的底面與所述的材料腔10的底部水平內(nèi)壁面之間的距離為第一步驟中預(yù)定的一個分層的厚度，所述的工作臺20的底面與所述的材料腔10的底部水平內(nèi)壁面之間的空隙充滿光敏材料液體；所述的控制單元50進一步控制所述光源100開啟LED陣列120中的部分LED發(fā)光二極管，被開啟LED發(fā)光二極管與所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印機接收到的多個分層圖像中的第一個相對應(yīng)，LED發(fā)光二極管發(fā)出的光線使所述的工作臺20的底面與所述的材料腔10的底部水平內(nèi)壁面之間的光敏材料液體光固化，完成第一個分層圖像的制作；隨后所述的控制單元50控制所述的工作臺驅(qū)動裝置30帶動所述的工作臺20逐漸上升，每上升一個預(yù)定的分層厚度則所述的控制單元50控制所述光源100開啟LED陣列120中的與對應(yīng)的分層圖像相對應(yīng)的部分LED發(fā)光二極管，逐層完成所有分層圖像的制作，最終完成義齒蠟型S的制作。

所述的控制單元50包括總線55、RAM51、ROM52、CPU53和GPU54，所述的RAM51、ROM52、CPU53和GPU54通過總線55實現(xiàn)相互之間的連接；CPU53用于啟動控制單元50的操作系統(tǒng)，ROM52中存儲有用于啟動控制單元50的操作系統(tǒng)的命令集；當(dāng)接通電源并輸入開機命令時，CPU53根據(jù)存儲在ROM52中的命令將操作系統(tǒng)從ROM52中拷貝到RAM51中并運行操作系統(tǒng)，當(dāng)操作系統(tǒng)啟動以后，CPU53將多個程序拷貝到RAM51中并運行這些程序，從而實現(xiàn)控制所述的工作臺驅(qū)動裝置30進而控制所述的工作臺20的運動方向、運動距離和運動速度以及控制所述光源100的光強和溫度。

所述的CPU53還用于控制所述GPU54產(chǎn)生坐標(biāo)值、形狀數(shù)值、大小數(shù)值和顏色數(shù)值并存儲在緩沖裝置80中，緩沖裝置80與所述的CPU53雙向通信，根據(jù)GPU54產(chǎn)生的坐標(biāo)值、形狀數(shù)值、大小數(shù)值和顏色數(shù)值在顯示裝置60上顯示圖像。

所述的顯示裝置60與所述的控制單元50電連接，顯示裝置60用于向用戶顯示所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印機的運行圖像。

所述的控制單元50還與水平檢測傳感器70電連接，水平檢測傳感器70用于檢測所述的材料腔10內(nèi)的光敏材料液體的液位。

所述的控制單元50還與通信單元90電連接，所述的通信單元90包括WIFI芯片91、藍牙芯片92、NFC芯片93和無線通信芯片94，所述的通信單元90用于與外部設(shè)備實現(xiàn)通信，所述的無線通信芯片94支持IEEE、Zigbee、3G、3GPP和LTE通信標(biāo)準(zhǔn)。

所述的LED發(fā)光二極管為紫外線LED發(fā)光二極管。

所述的LED陣列120中的每一個LED發(fā)光二極管均由所述的控制單元50單獨控制，從而使被開啟LED發(fā)光二極管與所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印機接收到的多個分層圖像中的任意一個逐層地相對應(yīng)。

所述的控制單元50在所述的義齒蠟型DLP光固化3D打印機的運行過程中實時地獲取所述光源100的溫度，當(dāng)所述光源100的溫度超過預(yù)定值時，所述的控制單元50強行關(guān)閉光源，從而使光源冷卻，避免溫度過高的光源損壞制作中的義齒蠟型。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。