[发明专利]一种多层彩色立体打印的方法

说明书

本发明公开了一种多层彩色立体打印的方法，利用现有的三维相机拍摄物体或者用三维制图软件制作三维图形，有了三维图形文件后，再将图形打印在多层的透明亚克力板上。关于三维模型彩色切片生成方法，利用现有的软件调出三维彩色模型文件，或者利用现有的三维相机拍摄物体，得到立体模型后，使用彩立方软件将图像作分层切片处理，获得多层具有彩色轮廓的切片图案，并将每层图像通过喷墨打印的方式打印到透明亚克力薄片上。之后在打印有图案的亚克力薄片表面粘上一层新的亚克力薄片，并打印下一层彩色轮廓图案。反复执行上述操作，直至将整个彩色三维模型打出，这样就获得彩色内雕立体图像。

技术领域

本发明是涉及艺术创意领域，具体的是一种多层板材与平板打印技术相结合而产生的艺术品。

背景技术

在现今高科技的时代背景下,三维成像技术及激光内雕技术已应用十分广泛(激光水晶内雕技术是目前国际上最流行的玻璃内雕刻加工方法，主要用于在玻璃体内部雕刻立体图像)，如今市场中的水晶激光内雕的工艺品比比皆是,但是目前的材料有一定的局限性,而且激光内雕工艺品一般只能是白色或单色，或是二者相结合。传统的激光白色内雕是通过在激光聚焦点的光强超过玻璃的损伤阈值而产生炸裂形成微裂纹，利用微裂纹对光的散射实现三维白色内雕。白色的激光玻璃内雕工艺品虽然有形却无其色。随之着色的玻璃内雕成为了市场发展的必然趋势。人们开发了采用脉冲宽度为纳秒至飞秒的激光着色内雕技术，通过空间选择性色心控制，离子价态操控以及纳米粒子析出可以实现激光玻璃单色着色内雕。伴随着行业的成熟和市场需求标准的提高，激光内雕技术必然由无色向彩色工艺发展。

通过透明材质与3D打印技术结合(3D打印技术突破传统切削加工方式，是一种成长式的加工方式，大大提高材料利用率，是颠覆传统制造方式的革命性制造技术，国内称之为“增材制造”)，不再从激光作用的时间和激光功率入手，提出了一种全新的方法，利用计算机对三维模型进行分层，在透明薄板上打印出具有彩色轮廓的二维图像，并将薄板逐层堆叠，最终形成一种彩色立体的产品。相比于传统制造方法，3D打印具有制造周期短，以及节材、节能等优势。而且与传统的内雕工艺品相比较，突破了红、黄、紫、蓝等单色的工艺品的局限，使激光内雕图案从单一色彩变成真正意义上的全彩，同时也为艺术家的作品创作带来了更多的技术途径。因此本项目具有重要的理论意义和应用探索价值。

自3D打印技术创始以来，各国即开始投入了相当的人力物力进行研究开发，发展到现在二十多年，已经成为了一项较为成熟的技术。但各国的发展参差不齐，各国研究的侧重方面也各有不同。目前，世界上三维成型机的主要品牌有美国Zcorp快速成型机，美国Dimension三维打印机，美国3Dsystems公司ProJet快速成型机，德国EOS成型机，美国FDM三维打印机，以色列object三维打印机等等。就彩色打印方面，以美国Zcrop公司发展最为突出。Zcrop公司从发展之初到现在的Z450、Z510、Z650及Z850等系列机型，已逐步实现了单色打印到全彩色打印的整个过程。Z650是目前最先进的全彩色三维打印机，是一款专为最严苛的商业及教育环境所设计的机型，其性能超越目前市场上的很多其他三维成型机。

美国Dimension公司研究的Dimension三维打印机系列是对成型材料ABS工程塑料加热，利用其快速的分层沉积，塑造立体的三维模型，如DimensionBST1200三维成型机，DimensionSST1200三维成型机等。他们可提供白、蓝、黄、黑、红、绿及金属灰六种颜色ABS塑料，虽然可打印出不同颜色的模型，但是这种方式也只是单色打印，只是采用了相应颜色的材料来成型带色模型，而并非真正意义上的全彩色打印。其他如德国EOS快速成型机，美国3Dsystems公司的ProJet快速成型机也都没有实现真正意义上的全彩色打印。