本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印機(jī)及其料槽，及料槽的制作方法。

背景技術(shù)：
液體3D打印技術(shù)是用液體材料進(jìn)行3D打印的一種增材制造技術(shù)，其基本原理是：用作打印的液體材料遇到紫外線或者其他波長的光源、射線的照射時，被照射的部分會發(fā)生固化反應(yīng)由液態(tài)變成固態(tài)，用計(jì)算機(jī)精確控制光源的掃描路徑或者曝光形狀，即可獲得與掃描路徑或者曝光形狀相同的打印模型，逐層或者連續(xù)累加已固化的打印層即可得到一個完整的三維實(shí)體。液體3D打印技術(shù)分為上投光和下投光兩種，上投光技術(shù)光源在液體材料上方，固化反應(yīng)發(fā)生在液體材料上表面。下投光技術(shù)光源在液體容器(料槽)底部，固化反應(yīng)發(fā)生在容器底部，固化完一層以后需要將已固化的部分從料槽底部剝離即脫模以便進(jìn)行下一層的打印，這種打印工藝對料槽底部所使用的材料以及打印工藝本身有嚴(yán)格的要求，如果料槽底部直接使用亞克力或者玻璃等材料，固化后的打印層會粘結(jié)在亞克力或者玻璃表面很難剝離，造成打印失敗，因此必須要采用一定的技術(shù)手段進(jìn)行脫模處理?，F(xiàn)有的脫模技術(shù)是在容器底部的亞克力或者玻璃底版上涂覆一層硅膠或者特氟龍等防粘涂層來防止打印層粘在料槽底部。但經(jīng)本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)這種脫模方式的脫模性能衰減非?？?，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，在打印3000多層后打印的區(qū)域便會出現(xiàn)霧化(發(fā)白)的現(xiàn)象，霧化后的硅膠膜脫模效果顯著降低并很快喪失脫模能力，一般的硅膠膜打印1L～2L的液體便會失去脫模作用。同時為了滿足打印的要求，防粘層必須要厚度均勻、表面平整、不能含有不透光的雜質(zhì)，這對成型工藝和環(huán)境都有很嚴(yán)格的要求，須有專業(yè)的設(shè)備和有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工人才能完成作業(yè)。另外，使用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行下投光3D打印時，由于毛細(xì)作用以及材料的收縮性，打印層和料槽底部會產(chǎn)生真空，而目前的下投光料槽底部往往以有機(jī)玻璃、亞克力或者石英玻璃為基底鍍膜而成，料槽底部剛度較大不易發(fā)生彎曲變形，由于大氣及液體造成的壓力，如果成型平臺直接上升很難將打印層與料槽底部分離，而且硬性脫離會對模型造成損壞而導(dǎo)致打印失敗。因此，現(xiàn)有下投光打印技術(shù)往往會增加一套附加的斜拉結(jié)構(gòu)用來輔助脫模，這種機(jī)械裝置可以使打印層與料槽底部進(jìn)行分離的時候是從邊緣開始逐漸剝離，這樣做雖然有利于順利脫模，但是也使打印速度大大降低，同時由于引入了輔助脫模的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使設(shè)備整體變得復(fù)雜。也有部分技術(shù)方案的料槽底部是使用柔性材料制作，例如在柔性薄膜上鍍硅膠膜的方案，但是這種技術(shù)要保證硅膠模的平整度、透光性，也存在上述提到的制作工藝復(fù)雜、壽命低的問題。而且這種方案還有一個很大的缺陷是，由于硅膠膜和基板都是柔性的，加入液體打印材料后，料槽底部就不能維持平整而發(fā)生下墜的現(xiàn)象，這對打印的精度會產(chǎn)生很大的影響。綜上所述現(xiàn)有3D液體打印技術(shù)主要存在下列缺陷：現(xiàn)有技術(shù)料槽很容易失效，壽命短；現(xiàn)有技術(shù)料槽脫模效果不好，因?yàn)榈撞坎牧蠟閯偠却蟛灰装l(fā)生形變，導(dǎo)致不能直接脫模，需要增加輔助機(jī)械結(jié)構(gòu)；現(xiàn)有技術(shù)料槽很難保證料槽底部的平整，影響打印精度；現(xiàn)有技術(shù)由于要在料槽底部鍍膜，加工工藝復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，設(shè)計(jì)一種即能保證料槽底部的平整度與堅(jiān)硬，又能保證打印模型與料槽底部逐漸脫離，且結(jié)構(gòu)簡單，易于操作的下投光3D打印機(jī)及其料槽。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：本發(fā)明實(shí)施例提供一種3D打印機(jī)的料槽，該料槽包括：兩端呈敞口狀的槽框、不沾薄膜和平臺式底座，所述槽框的敞口端一側(cè)固定在覆蓋有不沾薄膜的平臺式底座上，所述平臺式底座被槽框內(nèi)壁限制的區(qū)域內(nèi)設(shè)有通氣孔。上述方案中，所述平臺式底座包括：底板和支架，底板設(shè)置在支架上，當(dāng)料槽被放置在料槽托盤上時，底板與料槽托盤之間留有空隙；所述通氣孔設(shè)置在底板中靠近底板邊緣的區(qū)域。上述方案中，所述槽框在固定有平臺式底座的一側(cè)設(shè)置有用于嵌入平臺式底座的凹槽，凹槽與平臺式底座的配合面上設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)裝有密封圈，用于壓緊不沾薄膜以防止其滑動。上述方案中，所述槽框的內(nèi)壁上構(gòu)成環(huán)形凸邊，其對應(yīng)于所述凹槽的一側(cè)邊，所述凹槽與所述平臺式底座通過緊密扣合固定連接，或者通過緊固件固定連接；和/或在槽框的外壁上設(shè)有凸邊，與所述平臺式底座通過緊密扣合固定連接，或者通過緊固件固定連接。上述方案中，所述不沾薄膜的材料為氟化物制品薄膜，；所述不沾薄膜的厚度為0.01mm～10mm。上述方案中，所述通氣孔均勻分布在底板的周邊，且使通氣孔位于所述支架的邊框內(nèi)側(cè)。上述方案中，所述底板的材料為亞克力或石英玻璃。上述方案中，所述槽框1的內(nèi)壁上附著一層防粘材料。本發(fā)明還提供一種3D打印機(jī)，該3D打印機(jī)中包含根據(jù)上述方案所述的任意一種料槽，所述料槽位于掃描或投影光源的上方，成型平臺的下方。本發(fā)明還提供一種3D打印機(jī)料槽的制作方法，該方法包括：使用不沾薄膜平整的覆蓋平臺式底座的上表面；將兩端呈敞口狀的槽框的敞口端一側(cè)固定在覆蓋有不沾薄膜的平臺式底座上。上述方案中，該方法還包括：選擇氟化物制作不沾薄膜，不沾薄膜的厚度為0.01mm～10mm。上述方案中，該方法還包括：選擇亞克力或石英玻璃制作平臺式底座。附圖說明圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的3D打印機(jī)料槽的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a至圖2b是本發(fā)明實(shí)施例提供的3D打印機(jī)料槽的平臺式底座的截面示意圖和立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種3D打印機(jī)料槽的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的主剖視圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的3D打印機(jī)料槽在打印狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的3D打印機(jī)料槽在脫模過程中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1、槽框；1-1、凹槽；1-2、密封槽；1-3、環(huán)形凸邊；1-4、凸邊；2、不沾薄膜；30、平臺式底座；---3、底板；3-1、通氣孔；---4、支架；4-1、凸環(huán)；5、密封圈；6、液體材料；7、成型平臺；8、打印模型。具體實(shí)施方式如圖1、圖2a和圖2b所示，本發(fā)明提供一種3D打印機(jī)的料槽，其包括：兩端呈敞口狀的槽框1、不沾薄膜2和平臺式底座30、槽框1的敞口端一側(cè)固定在覆蓋有不沾薄膜2的平臺式底座30上，平臺式底座30被槽框1內(nèi)壁限制的區(qū)域內(nèi)設(shè)有通氣孔3-1。其中，不沾薄膜2覆蓋在平臺式底座30的上表面，雖緊密貼合但并未真正粘貼在一起，可發(fā)生一定范圍的分離。不沾薄膜2為半透氣性的柔性薄膜，它對打印材料呈化學(xué)惰性并且是不粘的，它不會與打印材料發(fā)生反應(yīng)，能夠防止打印層粘在料槽底部，不沾薄膜2可以為氟化物制品或其他不粘材料，具體可以為FEP、特氟龍AF2400、PTFE等氟化物，其厚度在0.01-10mm范圍；其次，不沾薄膜2是半透氣性的，尤其是對于氧氣，其作用有兩個，一是防止打印層和料槽底部產(chǎn)生真空，導(dǎo)致脫模困難，打印的時候，氣體可以通過通氣孔3-1再經(jīng)過不沾薄膜2進(jìn)入料槽底部，避免產(chǎn)生真空；另外一個作用是，氧氣可以阻止樹脂與紫外線發(fā)生固化，控制好透過不沾薄膜2的氧氣量，便可以在料槽底部與打印層之間形成一個非常薄的未固化的液體層，進(jìn)一步防止打印層粘結(jié)在料槽底部，更有利于脫模。該不沾薄膜2和平臺式底座30被槽框1內(nèi)壁限制的區(qū)域的材質(zhì)都應(yīng)可透過投光射線。這里，投光射線是指：3D打印機(jī)用于使光敏樹脂等液體材料固化的投射光，例如紫外線。平臺式底座30可以防止在料槽中加入液體以后不沾薄膜2不能維持平整而中央發(fā)生下墜，還可以防止不沾薄膜2破損以后液體打印材料發(fā)生泄漏。平臺式底座可以是一體成型的，也可以分為兩部分，如圖3至6所示，平臺式底座包括：底板3和邊框式支架4；其中，底板3設(shè)置在支架4上，當(dāng)料槽被放置在3D打印機(jī)的料槽托盤上時，底板3與料槽托盤之間留有空隙；所述通氣孔3-1設(shè)置在底板3中靠近底板邊框的區(qū)域。底板3應(yīng)選用可透過投光射線且剛性較好的材質(zhì)；但支架4只要剛性較好的材質(zhì)即可，因此，將平臺式底座分為兩部分，二者在材質(zhì)上可選擇的范圍更廣，可更好的突出各自的要求。即可為底板3選擇對投光射線穿透性更好的剛性材質(zhì)，而為支架4選取剛性更強(qiáng)但不具有投光射線穿透性的材質(zhì)。底板3的材料可以為亞克力或石英玻璃。優(yōu)選的，所述通氣孔3-1均勻分布在底板3的周邊，且使通氣孔3-1位于所述支架4的邊框內(nèi)側(cè)。進(jìn)一步的，所述槽框1在固定有平臺式底座30的一側(cè)設(shè)置有用于嵌入平臺式底座30的凹槽1-1，在凹槽1-1與平臺式底座30的配合面上還設(shè)有密封槽1-2，密封槽1-2內(nèi)裝有密封圈5，用于壓緊不沾薄膜2防止其滑動。所述不沾薄膜2與平臺式底座30的上表面的貼合，包繞過平臺式底座30的側(cè)邊，再延伸環(huán)形凸邊1-3的底部被密封圈5夾持在平臺式底座30的上表面上。進(jìn)一步的，所述槽框1的內(nèi)壁上構(gòu)成環(huán)形凸邊1-3，其對應(yīng)于所述凹槽1-1的一側(cè)邊，所述凹槽與所述平臺式底座通過緊密扣合固定連接，或者通過緊固件固定連接；和/或在槽框1的外壁上也設(shè)有凸邊1-4，與所述平臺式底座30通過緊密扣合固定連接，或通過緊固件固定連接。當(dāng)平臺式底座30包括底板3和支架4時，所述支架4的一側(cè)設(shè)有凸環(huán)4-1，凸環(huán)4-1的外環(huán)與環(huán)形凸邊1-3的內(nèi)邊緣相配合，凸環(huán)4-1的內(nèi)環(huán)與底板3的側(cè)邊相配合。該凸環(huán)4-1的高度與環(huán)形凸邊1-3的厚度、底板3的厚度基本相同，這樣可以保證料槽內(nèi)的底部平整，且配合嚴(yán)密，可進(jìn)一步防止3D打印液體的泄露。進(jìn)一步的，上述方案中的料槽，在槽框1的內(nèi)壁上附著一層防粘材料，可方便打印完成后，對料槽進(jìn)行清洗。所述防粘材料可由氟化物或硅膠構(gòu)成。使用本發(fā)明提供的料槽進(jìn)行脫模的原理如圖5至6所示：當(dāng)打印完一層打印模型后需要進(jìn)行脫膜時，成型平臺7先向上提升；結(jié)合底部的氣壓作用力，不沾薄膜2隨之發(fā)生一定的形變；液體的打印材料在重力和大氣壓的作用下降從打印模型8底部的周邊流向它的中心，這樣在不沾薄膜2與打印模型8底部分離的時候是從邊緣開始逐漸剝離，而不是一次性的大面積分離，這種從邊緣開始逐漸分離的方式是柔性的，既可以使分離變得更加容易，同時也不會損壞打印模型，這與大面積的硬性分離方式則剛好相反。使用這種料槽進(jìn)行打印，可以省掉現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行輔助脫模的斜拉結(jié)構(gòu)，因此可大大縮短打印時間，并降低機(jī)械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。本發(fā)明創(chuàng)造性地將不站薄膜覆蓋在料槽的底座上，圓滿解決了既要保證料槽底部的平整性又要使其有一定柔性之間的矛盾。料槽所有組成部件都是選用市場上可以買到的材料或標(biāo)準(zhǔn)件加工而成，因此整個料槽的加工工藝也變得更加簡單，成本也更加低廉，對此項(xiàng)技術(shù)的推廣也極為有利。本發(fā)明還提供一種3D打印機(jī)，該3D打印機(jī)中包含根據(jù)上述方案所述的任意一種料槽，所述料槽位于掃描或投影光源的上方，成型平臺的下方。本發(fā)明還提供一種3D打印機(jī)料槽的制作方法，該方法包括：使用不沾薄膜平整的覆蓋平臺式底座的上表面；將兩端呈敞口狀的槽框的敞口端一側(cè)固定在覆蓋有不沾薄膜的平臺式底座上。上述方案中，該方法還包括：選擇氟化物制作不沾薄膜，不沾薄膜的厚度為0.01mm～10mm。上述方案中，該方法還包括：選擇亞克力或石英玻璃制作平臺式底座。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。