本发明涉及增材制造，尤其涉及一种下沉式光固化打印装置、打印方法。
背景技术：
1、基于光固化打印原理的3d打印机主要采用两种结构配置:上拉式和下沉式。在上拉式光固化打印机中，uv光源位于透明底树脂罐下方。打印过程中，首先，将打印平台浸入树脂中，然后底部的uv光源将切片图形投射到未固化的树脂层上，选择性地固化。之后，印刷平台的向上运动，将打印件与离型膜分离。随着打印平台的拉升，树脂槽底部重新涂上未固化的树脂层。而在下沉式光固化打印机中，uv光源位于树脂槽上方，不需要设置离型膜。在打印过程中，打印平台浸没在树脂中。通过控制打印平台的浸没深度，可以调节打印层的厚度。每层固化后，打印平台向下移动一层厚度。相比之下，自上而下的打印机将紫外线直接投射到打印浆料上，而不通过玻璃或分离膜，能够获得更高的打印精度。同时，下沉式的打印方法允许打印部件直接放在平台上，不容易因为重力作用造成打印件的损伤，从而能够生产更大、更重的打印件。最后，下沉式的打印方法避免了上拉式打印机中最敏感的离型过程，避免了固化层与薄膜之间的离型力对打印件的损坏。
2、现有的下沉式光固化打印机分为三种。第一种是膏料型下沉式打印机，如3dceram公司所主推的陶瓷3d打印机，采用一个独立的供料缸和一个独立的成形缸。打印过程中，供料缸逐层上移，将打印原料挤出，再通过刮刀将打印原料铺平到成型缸；与此同时，成形缸下移一个层厚。这种打印方式通常适合膏料或近似膏料的浆料的打印成形。第二种是刮刀随打印平台动态调整的浆料型打印机。比如，东莞八度光公司生产的下沉式光固化打印机采用传感器动态测定树脂槽中树脂的液面位置，然后打印平台及刮刀运动到略低于树脂液面的位置，开始进行打印。由于配备了刮刀，可以促进流平，因此，此种打印方式不仅能满足低粘度的树脂的打印成形，还能打印中等粘度的浆料。然而，由于为了保证刮刀的运动空间，树脂槽的尺寸远远大于打印平台，树脂槽中需要填充大量树脂才能启动打印。第三种是刮刀固定安装在树脂槽顶部的浆料型打印机。此种打印方式同样是适合中、低粘度的树脂的打印成形。然而，由于刮刀固定在顶部，因此，每次打印必须将打印原料填满树脂槽，对打印原料的需求量很大。因此，当前的下沉式光固化打印机，还不能满足少量浆料的打印，不利于新材料开发，以及贵重原材料的3d打印技术发展。
3、因此，现有技术还有待于进一步的改进和提升。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本发明提供一种下沉式光固化打印装置、打印方法，旨在解决现有下沉式光固化打印机不能满足少量浆料打印的问题。
2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
3、第一方面，一种下沉式光固化打印装置包括：dlp投影光机、刮刀、打印平台和树脂槽，其中，所述树脂槽为可替换树脂槽，包括第一树脂槽和设置在所述第一树脂槽内部的第二树脂槽；所述打印平台的尺寸与所述第二树脂槽的内部开口尺寸相适配。
4、以下作为本发明的优选技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好地达到和实现本发明的目的和有益效果。
5、作为优选的技术方案，所述的下沉式光固化打印装置，其中，所述打印平台为可替换打印平台。
6、作为优选的技术方案，所述的下沉式光固化打印装置，其中，所述刮刀设置在所述第二树脂槽的上方，且所述刮刀到所述打印平台之间的距离可调。
7、第二方面，一种基于上述所述的下沉式光固化打印装置的打印方法，其中，所述打印方法包括：
8、获取打印浆料的临界液面支撑控制角，依据所述临界液面支撑控制角设定边框保护模型的液面支撑控制角；
9、根据打印模型的尺寸构建围合于所述打印模型外侧、垂直方向上与所述打印模型最高点等高的所述边框模型，获取所述打印模型以及保护模型的边框的切片文件，所述切片文件包括切片图形及相应切片层的打印参数；
10、层打印：将所述打印平台下降至所述第二树脂槽内，使所述打印平台浸没到打印浆料液面以下；将所述打印平台上升到超出所述第二树脂槽的指定位置；利用所述刮刀进行刮料；利用所述dlp投影光机，按照所述切片图形进行投影、选择性固化铺设在所述打印平台上的所述打印浆料；
11、重复所述层打印，直至完成打印。
12、作为优选的技术方案，所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其中，所述保护模型的边框的切片图案包括第一图案和第二图案，所述第一图案设置在所述第二图案的外围，所述第二图案围绕于所述打印模型的切片图案的外围，所述第二图案的轮廓与所述打印模型的切片图案的轮廓相同或相似。
13、作为优选的技术方案，所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其中，所述第二图案的轮廓与所述打印模型的切片图案的轮廓之间的间距为0.5-5mm。
14、作为优选的技术方案，所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其中，依据所述第一图案打印得到的为内边框保护框；依据所述第二图案打印得到的为外边框保护框；所述内边框保护框和所述外边框保护框在顶端连接。
15、作为优选的技术方案，所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其中，所述获取打印浆料的临界液面支撑控制角，具体包括：
16、构建方形打印测试模型，获取该打印测试模型的切片文件，并导入打印装置控制软件；
17、将所述打印平台下降至所述第二树脂槽内，使所述打印平台浸没到打印浆料液面以下；
18、将所述打印平台上升到超出所述第二树脂槽的指定位置；利用所述刮刀进行刮料；
19、按照所述切片文件，进行逐层打印，直至打印完成，得到近似方形或四棱锥形打印件(原设计模型为方形)；
20、测定所述近似方形或四棱锥形打印件的四个侧面对应的倾角，取其中最大的角度定义为该打印浆料所对应的临界液面支撑控制角。
21、作为优选的技术方案，所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其中，所述液面支撑控制角不小于所述临界液面支撑控制角。
22、作为优选的技术方案，所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其中，所述第二树脂槽内的打印浆料的深度不低于所述打印模型的高度。
23、有益效果：与现有技术相比，本发明通过将原本固定的树脂槽设计成可替换的树脂槽，可根据打印件的大小、浆料的多少换装不同规格的树脂槽及配套的打印平台，实现了使用少量浆料就可以实现下沉式光固化打印的目的。打印浆料不需要装满树脂槽(第二树脂槽)，浆料盛装量只需要略高于打印件的高度，保证每次浸没都能对打印层进行补料即可，进一步节省了打印浆料。能够满足贵重材料的3d打印。
1.一种下沉式光固化打印装置，包括：dlp投影光机、刮刀、打印平台和树脂槽，其特征在于，所述树脂槽为可替换树脂槽，包括第一树脂槽和设置在所述第一树脂槽内部的第二树脂槽；所述打印平台的尺寸与所述第二树脂槽的内部开口尺寸相适配。
2.根据权利要求1所述的下沉式光固化打印装置，其特征在于，所述打印平台为可替换打印平台。
3.根据权利要求1所述的下沉式光固化打印装置，其特征在于，所述刮刀设置在所述第二树脂槽的上方，且所述刮刀到所述打印平台之间的距离可调。
4.一种基于权利要求1-3任一所述的下沉式光固化打印装置的打印方法，其特征在于，所述打印方法包括：
5.根据权利要求4所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其特征在于，所述保护模型的边框的切片图案包括第一图案和第二图案，所述第一图案设置在所述第二图案的外围，所述第二图案围绕于所述打印模型的切片图案的外围，所述第二图案的轮廓与所述打印模型的切片图案的轮廓相同或相似。
6.根据权利要求4所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其特征在于，所述第二图案的轮廓与所述打印模型的切片图案的轮廓之间的间距为0.5-5mm。
7.根据权利要求4所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其特征在于，依据所述第一图案打印得到的为内边框保护框；依据所述第二图案打印得到的为外边框保护框；所述内边框保护框和所述外边框保护框在顶端连接。
8.根据权利要求4所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其特征在于，所述获取打印浆料的临界液面支撑控制角，具体包括：
9.根据权利要求4所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其特征在于，所述液面支撑控制角不小于所述临界液面支撑控制角。
10.根据权利要求4所述的基于下沉式光固化打印装置的打印方法，其特征在于，所述第二树脂槽内的打印浆料的深度不低于所述打印模型的高度。
