近年来,世界各国纷纷将增材制造作为未来产业发展新的增长点。我国也连续发布多个国家战略文件,力争在3D打印领域占据技术制高点。3D打印技术具有制造环节简单、制造复杂结构不增加成本等优点,然而打印产品质量不确定是制约其普及和推广应用的重要因素之一。论文针对面曝光打印产品质量不确定问题开展研究。主要工作包括:1.设计了一套成型过程异常监视和反馈控制方案。首先对光敏树脂材料固化过程的放热性进行研究,得到光敏树脂固化过程中的温度变化趋势;其次根据固化过程中的温度变化,找到相应热致变色颜料作为成型状态指示剂,以视觉方式放大成型状态的变化;进一步设计了视觉监视方案,对比分析了正常成型和异常成型状态曲线,提出了相应的特征提取和分类算法;最后基于视觉监视结果,设计了打印反馈控制方案。2.基于视觉监视的面曝光3D打印系统设计。系统包括硬件系统和软件系统。其中硬件系统分为视觉监视单元、机械运动单元以及打印单元三部分。首先讨论了上曝光和下曝光设备的优缺点,选择了上曝光方案;其次分别介绍了三个硬件模块的设计原理和设计方案;最后介绍了软件系统的三个主要模块包括模型处理模块、打印控制模块和视觉监视模块。3.基于视觉监视的面曝光3D打印系统实现。基于C#Win Form框架下的Creation Workshop编程实现了可以搭载视觉监视3D打印系统的软件系统。最后进行了打印测试,测试结果表明引入本文提出的视觉监视模块可以提高打印产品的成品合格率。另外加入成型状态指示剂基本不影响打印产品的力学性能。