一種光固化3d打印機(jī)的承載托盤(pán)及將打印物體分離的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印領(lǐng)域，特別涉及一種承載托盤(pán)，以及將打印物體由該種承載托盤(pán)上分離的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光固化3D打印主要是使液態(tài)光敏樹(shù)脂逐層地固化成型于一承載平臺(tái)，固化后的光敏樹(shù)脂逐層累積以形成完整的打印物體。
[0003]目前，承載平臺(tái)由金屬制成，一般為鋁。將打印物體從承載平臺(tái)上分離時(shí)需要借助鏟子等工具，慢慢地將打印物體鏟下。這種方法不但工作效率低，不利于工業(yè)制造，而且被鏟下的打印物體與承載平臺(tái)接觸的表面十分粗糙。在3D打印中，成型精度一般控制在20um?lOOum，這種方法無(wú)疑會(huì)大幅降低成型精度。另外，由于目前的承載平臺(tái)大多數(shù)由鋁制成，而鋁具有延展性，相對(duì)較軟，反復(fù)用鏟子鏟下打印物體也會(huì)使承載平臺(tái)產(chǎn)生變形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光固化3D打印機(jī)的承載托盤(pán)，用于承載光固化打印物體，所述承載托盤(pán)包括:主體；以及覆設(shè)于主體一側(cè)的膜；其中，所述膜由與所述打印物體的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述第二材料至少能夠溶解在一種不會(huì)溶解第一材料的第一溶劑之中。
[0005]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述膜經(jīng)由粘合劑粘覆于所述主體，所述粘合劑至少能夠溶解在一種第二溶劑之中，所述第二溶劑與所述第一溶劑相同或不同。
[0006]考慮到本發(fā)明所用的膜的材料可能不便于直接貼附在主體之上，因此，需要先將一種粘結(jié)劑涂覆在主體的表面，之后再將膜粘結(jié)在主體上。粘結(jié)劑應(yīng)當(dāng)能夠溶解于另一溶劑之中，以便于一次打印完成時(shí)，將膜和粘結(jié)劑清理干凈，不影響下一次打印。當(dāng)然，如果粘結(jié)劑和膜能夠溶解于同一種溶劑時(shí)，會(huì)使這一過(guò)程變得更為便利。
[0007]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述第二材料為PVA，所述第一溶劑為水。
[0008]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述第二材料為HIPS，所述第一溶劑為梓檬稀。
[0009]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述粘結(jié)劑為502膠或熱熔丙烯酸酯或壓敏丙烯酸酯，所述第二溶劑為丙酮。
[0010]本發(fā)明還提供了一種將打印物體與承載托盤(pán)分離的方法，包括:
[0011]a.提供一種膜，所述膜由與打印物體的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述第二材料至少能夠溶解在一種不會(huì)溶解第一材料的溶劑之中；
[0012]b.在光固化3D打印之前，在承載托盤(pán)與所述打印物體接觸的表面覆設(shè)所述膜；
[0013]c.提供與所述膜對(duì)應(yīng)的溶劑，所述膜能夠溶解于所述溶劑，且所述打印物體不能溶解于所述溶劑；
[0014]d.在光固化3D打印完成之后，將所述承載托盤(pán)浸漬于所述溶劑之中。
[0015]本發(fā)明提供的另一種將打印物體與承載托盤(pán)分離的方法，包括:
[0016]a.提供一種膜，所述膜由與打印物體的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述第二材料至少能夠溶解在一種不會(huì)溶解第一材料的第一溶劑之中；
[0017]b.在光固化3D打印之前，在承載托盤(pán)與所述打印物體接觸的表面涂覆粘合劑，之后再覆設(shè)所述膜，所述粘合劑至少能夠溶解于第二溶劑之中，所述第二溶劑與所述第一溶劑相同或不同；
[0018]c.提供與所述膜對(duì)應(yīng)的第一溶劑，所述膜能夠溶解于所述第一溶劑之中，且所述打印物體不能溶解于所述第一溶劑；
[0019]d.在光固化3D打印完成之后，將所述承載托盤(pán)浸漬于所述第一溶劑之中；
[0020]e.提供與所述粘合劑對(duì)應(yīng)的第二溶劑，將所述承載托盤(pán)浸漬于所述第二溶劑之中。
[0021]本發(fā)明提供的一種光固化3D打印機(jī)的承載托盤(pán)具有覆設(shè)于主體底部的材料不同于光敏樹(shù)脂的膜，其至少能夠溶解于一種溶劑，并且這一溶劑不會(huì)使打印物體(固化的光敏樹(shù)脂)溶解。因此，在3D打印完成后，可以將承載托盤(pán)取下，浸漬于溶劑中使膜溶解，以使光敏樹(shù)脂從主體上分離。最后，對(duì)打印物體進(jìn)行簡(jiǎn)單的清洗，就得到完整的且表面光滑的產(chǎn)品。相較于目前用剛性工具使打印物體與主體分離，這種方式能夠極大的提高打印物體成型精度。并且，主體不容易損壞，可以更多次的反復(fù)使用，節(jié)約了打印成本。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的光固化3D打印機(jī)的承載托盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式的將打印物體與承載托盤(pán)分離的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參照?qǐng)D1，本發(fā)明一實(shí)施方式的光固化3D打印機(jī)的承載托盤(pán)具有一本體I。在本體I的下表面涂覆粘合劑2以形成粘合層，之后在粘合層上覆設(shè)一層薄膜3。本體I的上表面固定設(shè)置有一懸掛架4，懸掛架4具有與3D打印機(jī)的托盤(pán)支架5的端部相應(yīng)的凹槽。懸掛架4能夠通過(guò)所述凹槽與托盤(pán)支架5插接，并將本體I水平的懸掛在托盤(pán)支架5上。
[0025]懸掛架4凹槽大致呈橫置的“U”形，托盤(pán)支架5的端部能夠伸入至“U”形凹槽內(nèi)。為了使懸掛架4和托盤(pán)支架5能夠更為可靠的緊固，在懸掛架4的上壁以及托盤(pán)支架5的端部均開(kāi)設(shè)有螺紋孔，緊固元件6具有與螺紋孔匹配的螺紋。旋轉(zhuǎn)緊固元件6將懸掛架4以及托盤(pán)支架5緊固在一起。
[0026]在光固化3D打印時(shí)，液態(tài)光敏樹(shù)脂逐層的累積于承載托盤(pán)，即，最終形成的打印物體7成型于薄膜3之上。
[0027]薄膜3的材質(zhì)可以選擇與液態(tài)光敏樹(shù)脂材質(zhì)不同的PVA (聚乙烯醇)或者HIPS (抗沖擊性聚苯乙烯)。當(dāng)薄膜3采用PVA材質(zhì)時(shí)，打印完成后，將承載托盤(pán)浸漬在水中一段時(shí)間(大約20s)，薄膜3則溶解于水中，打印物體能夠與承載托盤(pán)順利分離。當(dāng)薄膜3采用HIPS材質(zhì)時(shí)，打印完成后，將承載托盤(pán)浸漬在檸檬烯中一段時(shí)間(大約20s)，打印物體能夠與承載托盤(pán)順利分離。
[0028]粘結(jié)劑可以選擇502膠或熱熔丙烯酸酯或壓敏丙烯酸酯，用丙酮均能使它們?nèi)芙狻?br>[0029]需要注意的是，為了保證覆設(shè)的薄膜3不影響打印物體7在承載托盤(pán)上成型，薄膜3與本體I之間的平行度誤差應(yīng)不大于20um。
[0030]參照?qǐng)D2，使用本實(shí)施方式提供的承載托盤(pán)時(shí)，可以按照下述方法將打印物體7與其分離:
[0031]在本體I的底部涂覆502膠，之后將PVA薄膜粘結(jié)在本體I底部。啟動(dòng)3D打印程序，使打印物體7成型于承載托盤(pán)之上(打印物體與薄膜接觸)。打印程序結(jié)束，取下承載托盤(pán)，將其浸漬于水中，使PVA薄膜溶解，打印物體7與本體I順利分離。再將承載托盤(pán)浸漬于丙酮中，以溶解本體I底部涂覆的502膠。
[0032]在制造時(shí)，可以將粘結(jié)劑2直接涂覆于薄膜3的一側(cè)，之后用膠紙覆蓋粘結(jié)劑2。使用時(shí)，只需揭開(kāi)膠紙，將薄膜3經(jīng)由粘結(jié)劑貼附在本體I之上。
[0033]以上對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可在不偏離本發(fā)明范圍(由所附的權(quán)利要求書(shū)限定)的情況下，對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行各種修改、改變和變化。對(duì)權(quán)利要求范圍的解釋?xiě)?yīng)從整體解釋且符合與說(shuō)明一致的最寬范圍，并不限于示例或詳細(xì)說(shuō)明中的實(shí)施范例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光固化3D打印機(jī)的承載托盤(pán)，用于承載光固化打印物體，所述承載托盤(pán)包括:主體；以及覆設(shè)于主體一側(cè)的膜； 其中，所述膜由與所述打印物體的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述第二材料至少能夠溶解在一種不會(huì)溶解第一材料的第一溶劑之中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化3D打印機(jī)的承載托盤(pán)，其中，所述膜經(jīng)由粘合劑粘覆于所述主體，所述粘合劑至少能夠溶解在一種第二溶劑之中，所述第二溶劑與所述第一溶劑相同或不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光固化3D打印機(jī)的承載托盤(pán)，其中，所述第二材料為PVA，所述第一溶劑為水。
4.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光固化3D打印機(jī)的承載托盤(pán)，其中，所述第二材料為HIPS，所述第一溶劑為檸檬烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光固化3D打印機(jī)的承載托盤(pán)，所述粘結(jié)劑為502膠或熱熔丙烯酸酯或壓敏丙烯酸酯，所述第二溶劑為丙酮。
6.一種將打印物體與承載托盤(pán)分離的方法，包括: a.提供一種膜，所述膜由與打印物體的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述第二材料至少能夠溶解在一種不會(huì)溶解第一材料的溶劑之中； b.在光固化3D打印之前，在承載托盤(pán)與所述打印物體接觸的表面覆設(shè)所述膜； c.提供與所述膜對(duì)應(yīng)的溶劑，所述膜能夠溶解于所述溶劑，且所述打印物體不能溶解于所述溶劑； d.在光固化3D打印完成之后，將所述承載托盤(pán)浸漬于所述溶劑之中。
7.一種將打印物體與承載托盤(pán)分離的方法，包括: a.提供一種膜，所述膜由與打印物體的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述第二材料至少能夠溶解在一種不會(huì)溶解第一材料的第一溶劑之中； b.在光固化3D打印之前，在承載托盤(pán)與所述打印物體接觸的表面涂覆粘合劑，之后再覆設(shè)所述膜，所述粘合劑至少能夠溶解于第二溶劑之中，所述第二溶劑與所述第一溶劑相同或不同； c.提供與所述膜對(duì)應(yīng)的第一溶劑，所述膜能夠溶解于所述第一溶劑之中，且所述打印物體不能溶解于所述第一溶劑； d.在光固化3D打印完成之后，將所述承載托盤(pán)浸漬于所述第一溶劑之中； e.提供與所述粘合劑對(duì)應(yīng)的第二溶劑，將所述承載托盤(pán)浸漬于所述第二溶劑之中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的將打印物體與承載托盤(pán)分離的方法，其中，所述第二材料為PVA，所述溶劑為水。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的將打印物體與承載托盤(pán)分離的方法，其中，所述第二材料為HIPS，所述溶劑為檸檬烯。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的將打印物體與承載托盤(pán)分離的方法，其中，所述粘結(jié)劑為502膠或熱熔丙烯酸酯或壓敏丙烯酸酯，所述第二溶劑為丙酮。
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光固化3D打印機(jī)的承載托盤(pán)，用于承載光固化打印物體，所述承載托盤(pán)包括：主體；以及覆設(shè)于主體一側(cè)的膜；其中，所述膜由與所述打印物體的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述第二材料至少能夠溶解在一種不會(huì)溶解第一材料的溶劑之中。另外，本申請(qǐng)還提供了一種采用該承載托盤(pán)的分離方法。本申請(qǐng)?zhí)峁┑某休d托盤(pán)以及分離方法能夠?qū)⒏苍O(shè)于主體底部的材料不同于光敏樹(shù)脂的膜溶解于至少一種溶劑，以使打印物體從主體上順利分離。對(duì)打印物體進(jìn)行簡(jiǎn)單的清洗，就能夠得到完整的且表面光滑的產(chǎn)品。其能夠極大的提高打印物體成型良品率，且主體不容易損壞，可以多次反復(fù)使用，節(jié)約了打印成本。
【IPC分類(lèi)】B29C67-00, B33Y40-00, B33Y30-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104786507
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510239450
【發(fā)明人】許蓓蓓, 劉振亮, 葉山頂, 朱凱強(qiáng), 劉澤宇, 李厚民
【申請(qǐng)人】北京金達(dá)雷科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年5月12日