本發(fā)明涉及一種快速成型裝置及其成型方法，具體地說涉及一種基于數(shù)字光處理技術的三維打印機及其打印方法。

背景技術：

三維打印機，是一種基于三維物體的數(shù)字模型，利用塑料、液態(tài)光固化樹脂、粉末狀金屬等材料，通過逐層打印的方式構造三維物體的設備。

目前，三維成型技術主要包括：膠水噴印固化粉末成型(color-jetprinting，簡稱cjp)技術、熔融沉積成型(fuseddepositionmodeling，簡稱fdm)技術、激光燒結液態(tài)樹脂成型(stereolithographyapparatus，簡稱sla)技術、紫外光固化液態(tài)樹脂成型(multi-jetmodeling，簡稱mjm)技術、激光燒結固態(tài)粉末成型(selectivelasersintering，簡稱sls)技術、數(shù)字光處理（digitallightprocessing，簡稱dlp）技術。然前述這些快速成型技術中，除了cjp技術能產(chǎn)生全彩的三維成型物外，其余三維成型技術均無法能制造全彩的產(chǎn)品。

dlp（digitallightprocessing，數(shù)字光處理）三維打印機是一種基于數(shù)字光處理技術，以液態(tài)光固化樹脂為成型材料的快速成型設備，其具有成型速度快及成型精度高的優(yōu)點。然而，由現(xiàn)有的dlp三維打印機打印出來的產(chǎn)品的顏色由打印材料的顏色決定，通常只有一種顏色，導致其打印出來的產(chǎn)品顏色單調，無法打印出全彩的產(chǎn)品，限制了dlp三維打印機的使用范圍。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種能打印出色彩模型的dlp三維打印機。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述dlp三維打印機的打印方法。

為了實現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提供的dlp三維打印機包括容納腔、掃描投影單元、uv墨水打印頭、控制單元和驅動單元，控制單元向驅動單元發(fā)送控制信號；容納腔用于放置液態(tài)光固化樹脂，容納腔內設置有打印平臺，驅動單元驅動打印平臺沿著豎直方向移動；掃描投影單元可向打印平臺發(fā)射固化光源，uv墨水打印頭可向打印平臺噴射uv墨水，控驅動單元驅動uv墨水打印頭沿著水平方向移動。

進一步的方案是，固化光源包括模型固化光和色彩固化光。

更進一步的方案是，模型固化光和色彩固化光均為uv光。

為了實現(xiàn)上述另一目的，本發(fā)明提供一種dlp三維打印機的打印方法，其中，dlp三維打印機包括容納腔、掃描投影單元、uv墨水打印頭、控制單元和驅動單元，控制單元向驅動單元發(fā)送控制信號；容納腔用于放置液態(tài)光固化樹脂，容納腔內設置有打印平臺，驅動單元驅動打印平臺沿著豎直方向移動；掃描投影單元可向打印平臺發(fā)射固化光源，uv墨水打印頭可向打印平臺噴射uv墨水，驅動單元驅動uv墨水打印頭沿著水平方向移動；固化光源包括模型固化光和色彩固化光；打印方法包括：掃描投影單元朝向打印平臺發(fā)射模型固化光，打印平臺上形成固化層；uv墨水打印頭對固化層噴涂uv墨水；掃描投影單元朝向固化層發(fā)射色彩固化光。

進一步的方案是，獲取模型成像數(shù)據(jù)，生成分層模型信號，掃描投影單元根據(jù)分層模型信號朝向打印平臺發(fā)射模型固化光，打印平臺上形成固化層；獲取色彩成像數(shù)據(jù)，生成分層色彩信號，uv墨水打印頭對固化層噴涂uv墨水；掃描投影單元根據(jù)分層色彩信號朝向固化層發(fā)射色彩固化光。

進一步的方案是，uv墨水打印頭根據(jù)分層色彩信號向固化層噴涂uv墨水。

更進一步的方案是，在對三維模型進行整體上色時，模型固化光和色彩固化光的投影形狀相同；在對三維模型進行局部上色時，模型固化光和色彩固化光的投影形狀不同。

本發(fā)明的有益效果是：掃描投影單元可以投射模型固化光和色彩固化光兩種不同的固化光，分別在模型固化成型過程中將液態(tài)光固化樹脂固化和模型上色過程中將uv墨水固化，uv墨水打印頭可以噴射多種顏色的uv墨水，因此，模型的表面可以形成各種顏色的圖案，通過改變色彩固化光的投影形狀，在模型的表面形成各種形狀的圖案。本發(fā)明的dlp三維打印機可以打印出彩色的模型，有效的擴大了dlp三維打印機的使用范圍，且uv墨水的附著力強，模型彩色印刷層不容易掉色。

附圖說明

圖1是本發(fā)明dlp三維打印機實施例的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明dlp三維打印機的打印方法的流程圖。

圖3是通過本發(fā)明dlp三維打印機打印的模型的剖視結構示意圖。

以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

具體實施方式

參見圖1，圖1是本發(fā)明dlp三維打印機實施例的結構示意圖。

本發(fā)明的dlp三維打印機包括容納腔1、掃描投影單元2、uv墨水打印頭3、控制單元4和驅動單元（圖中未示出），控制單元4向驅動單元發(fā)送控制信號，容納腔1內設置有打印平臺10，在打印平臺10上進行三維模型13的打印成型和上色。控制單元4分別與掃描投影單元2、uv墨水打印頭3和打印平臺10連接，驅動單元驅動uv墨水打印頭3沿著水平方向移動，水平方向移動包括沿x軸方向左右移動和/或沿y軸方向前后移動，驅動單元驅動打印平臺10沿著豎直方向上下移動。

容納腔1內盛放有液態(tài)光固化樹脂11，掃描投影單元2可向打印平臺10發(fā)射固化光源20，uv墨水打印頭3可向打印平臺10噴射uv墨水。本實施例中，液態(tài)光固化樹脂11為紫外光固化樹脂，uv墨水的顏色包括多種。固化光源20包括模型固化光和色彩固化光，模型固化光和色彩固化光均為uv光。

參見圖2，圖2是本發(fā)明dlp三維打印機的打印方法的流程圖，同時參見圖1。

首先，執(zhí)行步驟s1，樹脂固化，dlp三維打印機通過獲取模型成像數(shù)據(jù)，生成分層模型信號，將三維模型13劃分為多層（第一層、第二層、……、第n層），驅動單元驅動打印平臺10上升，使得液態(tài)光固化樹脂11的液面與打印平臺10的上表面之間的距離與三維模型13的第一層的層高相等，掃描投影單元2對打印平臺10上的液態(tài)光固化樹脂11發(fā)射模型固化光，模型固化光的投影形狀與三維模型13的第一層的形狀相同，使得打印平臺10上的液態(tài)光固化樹脂11固化，形成第一層固化層；

然后，執(zhí)行步驟s2，噴墨，dlp三維打印機通過獲取色彩成像數(shù)據(jù)，生成分層色彩信號，驅動單元驅動uv墨水打印頭3移動至打印平臺10的上方，uv墨水打印頭3根據(jù)分層色彩信號向打印平臺10上通過步驟s1形成的第一層固化層的外圍噴涂彩色uv墨水。

最后，執(zhí)行步驟s3，固化上色，掃描投影單元2根據(jù)分層色彩信號朝向第一層固化層上的彩色uv墨水發(fā)射色彩固化光，色彩固化光照射的區(qū)域的uv墨水固化，在第一層固化層上形成彩色印刷層。

重復上述步驟，在第一層固化層上依次形成多層固化層（第二層固化層、第三層固化層、……、第n層固化層），且每一層固化層的外圍均通過uv墨水固化上色，直至打印完成，形成彩色的三維模型13。

在上述打印方法步驟中，當需要對三維模型13進行整體上色時，即在三維模型13的外表面上均打印上顏色，模型固化光和色彩固化光的投影形狀相同；當需要對三維模型13進行局部上色時，即在三維模型13的外表面上的局部打印上某種圖案，模型固化光和色彩固化光的投影形狀不同，色彩固化光的形狀由需要打印的圖案的形狀決定。

在打印過程中，由于uv墨水打印頭3可以噴出多種顏色的墨水，因此，可以在三維模型13的表面形成多種顏色的彩色印刷層，打印出來的三維模型13色彩多樣，通過改變色彩固化光的投影形狀，可以在三維模型13的表面形成各種形狀的圖案，有效的擴大了dlp三維打印機的使用范圍。且uv墨水的附著力強，三維模型13的彩色印刷層不容易掉色。

參見圖3，圖3是本發(fā)明dlp三維打印機打印的模型的剖視示意圖。三維模型13的外圍由uv墨水層14包裹，可以隱藏液態(tài)光固化樹脂11原有的顏色，在三維模型13上呈現(xiàn)出uv墨水層14的顏色。

當然，上述實施例僅是本發(fā)明較佳的實施方案，實際應用時還可以有更多的變化，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍內。