一種光固化3d打印裝置及其打印方法
【專利摘要】一種采用光固化材料為原材料的光固化3D打印裝置及其打印方法，其打印裝置包含：容器槽、顯影模塊、工作承臺(tái)、螺桿及升降機(jī)、光源，所述顯影模塊位于容器槽的底部與容器槽固定安裝在一起，其打印方法分為以下步驟：步驟一，將液態(tài)光敏樹(shù)脂注入到容器槽中。步驟二，將所需要打印的形狀由計(jì)算機(jī)輸入到顯影模塊。步驟三，根據(jù)所需要打印的厚度通過(guò)螺桿調(diào)整工作承臺(tái)的位置。步驟四，將光源射出的光線穿過(guò)顯影模塊，此時(shí)顯影模塊將光源投射出的光線進(jìn)行局部遮擋，未被遮擋的光敏樹(shù)脂接觸光線，由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)步驟五，工作承臺(tái)上的螺桿由升降電機(jī)獲取動(dòng)力向上移動(dòng)。步驟六，重復(fù)步驟二至步驟四直至所打印層面制造完畢。
【專利說(shuō)明】—種光固化3D打印裝置及其打印方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于打印領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的光固化3D打印裝置及其打印方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有光固化技術(shù)是基于液態(tài)光敏樹(shù)脂的光聚合原理工作的，首先將光敏樹(shù)脂注入到固化槽中，然后激光束通過(guò)光學(xué)偏轉(zhuǎn)晶從固化槽的頂部自上而下在光敏樹(shù)脂上進(jìn)行掃描，掃描的軌跡及光線的有無(wú)均有計(jì)算機(jī)控制，光點(diǎn)打到的地方，光敏樹(shù)脂遇到光由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，然后工作承臺(tái)下降一層高度，再進(jìn)行下一個(gè)層面的掃描，如此重復(fù)直到整個(gè)工件制造完畢，得到一個(gè)三維實(shí)體工件。
[0003]上述技術(shù)的缺點(diǎn)是:使用光束對(duì)固化槽液體上的液面進(jìn)行掃描，這對(duì)液面平整度要求極高，整機(jī)需要嚴(yán)格控制共振，防止液面不整齊，因此需要昂貴的設(shè)備保證液面的穩(wěn)定，并且其投影需通過(guò)光學(xué)儀器配合光學(xué)鏡片才能完成，制作工序復(fù)雜、成本昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述缺陷，本發(fā)明提供一種光固化3D打印裝置及其打印方法，本發(fā)明通過(guò)特有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)光固化材料進(jìn)行自下而上的曝光，無(wú)需對(duì)液面進(jìn)行精確穩(wěn)定的控制，從而避免穩(wěn)定液面所需要的昂貴支出，并且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、費(fèi)用低廉。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種采用光固化材料為原材料的光固化3D打印裝置及其打印方法，其打印裝置包含:容器槽、顯影模塊、工作承臺(tái)、螺桿及升降機(jī)、光源，所述顯影模塊位于容器槽的底部與容器槽固定安裝在一起。
[0006]作為優(yōu)選，所述顯影模塊優(yōu)選全透液晶屏，全透液晶屏與計(jì)算機(jī)連接，并由計(jì)算機(jī)控制所需顯示的圖像。
[0007]作為優(yōu)選，所述工作承臺(tái)與螺桿相連接，螺桿從升降電機(jī)獲得動(dòng)力從而帶動(dòng)工作承臺(tái)在容器槽內(nèi)上下移動(dòng)。
[0008]作為優(yōu)選，所述工作承臺(tái)的底面設(shè)有抓附裝置，工作承臺(tái)的長(zhǎng)度及寬度小于容器槽的長(zhǎng)度及寬度。
[0009]作為優(yōu)選，所述工作承臺(tái)底面上的抓符裝置優(yōu)選抓附孔或波紋槽。
[0010]作為優(yōu)選,所述的光固化材料優(yōu)選液態(tài)光敏樹(shù)脂。
[0011]作為優(yōu)選，所述光源位于顯影模塊的下方位置，其射出的光線穿過(guò)顯影模塊對(duì)容器槽中的光固化材料進(jìn)行自下而上的照射。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:所述光源位于容器槽的下方位置，通過(guò)對(duì)容器槽底部的顯影模塊進(jìn)行照射，實(shí)現(xiàn)對(duì)容器槽中的光固化材料進(jìn)行自下而上的照射，從而使得被照射的光固化材料由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，此種裝置的優(yōu)勢(shì)在于光線自下而上投射，對(duì)槽內(nèi)下液面進(jìn)行曝光，從而無(wú)需控制容器槽內(nèi)液態(tài)光固化材料的穩(wěn)定性，并且本發(fā)明無(wú)需價(jià)格昂貴的光學(xué)儀器，即能打印立體形狀，進(jìn)而減少成本，達(dá)到高效、質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉的作用。
[0013]為充分實(shí)現(xiàn)本打印裝置的功效，現(xiàn)提供一種3D打印方法，包含以下步驟。
[0014]步驟一，將液態(tài)光敏樹(shù)脂注入到容器槽中。
[0015]步驟二，將所需要打印的形狀由計(jì)算機(jī)輸入到顯影模塊，尤其需要注意的是將所需打印的形狀設(shè)置為透光，所需打印形狀的周圍無(wú)需打印的部分設(shè)置為不透光。
[0016]步驟三，根據(jù)所需要打印的厚度通過(guò)螺桿調(diào)整工作承臺(tái)的位置。
[0017]步驟四，將光源射出的光線投向顯影模塊，對(duì)需要打印的部分，光線會(huì)穿過(guò)顯影模塊照射到光敏樹(shù)脂上，對(duì)不需要打印的部分顯影模塊會(huì)對(duì)光線進(jìn)行遮擋，未被遮擋的光敏樹(shù)脂接觸光線，由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)，并凝固在工作承臺(tái)的底面上，被遮擋住未與光線接觸的光敏樹(shù)脂仍為液態(tài)。
[0018]步驟五，工作承臺(tái)上的螺桿由升降電機(jī)獲取動(dòng)力向上移動(dòng)。
[0019]步驟六，重復(fù)步驟二至步驟四進(jìn)行下一個(gè)層面的固化打印直至所有層面制造完畢，得到一個(gè)三維實(shí)體。
[0020]本發(fā)明的有益效果是，充分利用打印裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，使得打印方法極為簡(jiǎn)單、并且容易操作，制作出來(lái)的立體圖形精確度高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1，一種3D打印裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2，3D打印裝置總體結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖3，3D打印裝置打印過(guò)程摘取結(jié)構(gòu)仰視圖。
[0024]圖中，I顯影模塊2容器槽3工作承臺(tái)4螺桿5升降電機(jī)6光源。

【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1，結(jié)合圖1，將I顯影模塊安裝在2容器槽的底部，2容器槽口朝上豎向放置，將3工作承臺(tái)安裝在4螺桿上，4螺桿與5升降電機(jī)連接，并通過(guò)5升降電機(jī)獲得動(dòng)力從而帶動(dòng)3工作承臺(tái)在2容器槽內(nèi)上下移動(dòng)。
[0026]實(shí)施例二，為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合圖1、圖2、圖3對(duì)本發(fā)明所涉及的打印方法做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]第一步將光固化材料注入到2容器槽內(nèi)，第二步將所需打印立體形狀的第一層通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入到I顯影模塊中，第三步根據(jù)所需要打印的厚度通過(guò)4螺桿調(diào)整3工作承臺(tái)的位置，第四步將位于I顯影模塊下方的6光源所射出的光線投射到I顯影模塊，然后光線穿過(guò)I顯影模塊照射到光固化材料中，光固化材料因受到光的照射由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，第五步重復(fù)第二步至第四步直至所打印層面制造完畢，得到一個(gè)三維實(shí)體。
[0028]顯而易見(jiàn)的，上述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，任何在此基礎(chǔ)上所做出的簡(jiǎn)單修飾及改動(dòng)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光固化3D打印裝置，由以下部件組成:容器槽、顯影模塊、工作承臺(tái)、螺桿及升降機(jī)、光源，所述顯影模塊位于容器槽的底部與容器槽固定安裝在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光固化3D打印裝置，其特征在于:光源位于水槽的下方位置，通過(guò)顯影模塊對(duì)容器槽中的光固化材料進(jìn)行自下而上的照射。
3.一種光固化3D打印裝置的打印方法，其特征在于包含以下步驟: 步驟一，將液態(tài)光敏樹(shù)脂注入到容器槽中； 步驟二，將所需要打印的形狀由計(jì)算機(jī)輸入到顯影模塊，根據(jù)所需要曝光的厚度通過(guò)螺桿調(diào)整工作承臺(tái)的位置； 步驟三，將光源射出的光線投向顯影模塊，對(duì)需要曝光的部分，光線會(huì)穿過(guò)顯影模塊照射到光敏樹(shù)脂上，對(duì)不需要打印的部分顯影模塊會(huì)對(duì)光線進(jìn)行遮擋，未被遮擋的光敏樹(shù)脂接觸光線，由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)，并凝結(jié)在工作承臺(tái)的底面上，被遮擋住未與光線接觸的光敏樹(shù)脂仍為液態(tài)； 步驟四，打印完成后，工作承臺(tái)上的螺桿由升降電機(jī)獲取動(dòng)力向上移動(dòng)； 步驟五，重復(fù)步驟二至步驟四進(jìn)行下一個(gè)層面的固化打印直至所打印層面制造完畢，得到一個(gè)三維實(shí)體。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK104339653SQ201310335195
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】李家萌, 孫庭鑒, 劉皓 申請(qǐng)人:李家萌, 孫庭鑒, 劉皓