[实用新型]紫外光固化快速成型设备

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种紫外光固化快速成型设备。

背景技术：

紫外光固化快速成型设备通过软件把计算机辅助设计CAD的三维数字模型按照一定的厚度切片，分成一系列二维数字图形，利用光敏树脂的光固化特性，使用合适的光源和光束聚焦扫描方式，在光敏树脂表面上依次逐层固化并堆叠上述二维图形，最终把三维的数字模型以三维固态实物的形式表现出来。由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下快速生成几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。

在目前的紫外光固化快速成型设备中，固化光源普遍使用昂贵的紫外气体激光器或紫外固体激光器，光束聚焦装置和光束扫描装置使用光束动态聚焦装置和振镜偏转扫描装置，虽然有光束质量好、扫描速度快的优点，但设备的造价昂贵，影响了普及应用；个别紫外光固化快速成型设备使用大功率气体放电紫外灯作为固化光源，由于这种光源效率低、功耗大、寿命短、光束质量差，使得设备的效率、精度和速度等技术指标都比前一种低，在很多场合不能满足实用的要求。

发明内容：

本实用新型的目的就是克服现有技术的不足，提出一种紫外光固化快速成型设备，不但造价便宜、便于普及应用，而且效率、精度和速度等技术指标满足实用的要求。

为实现上述目的，本实用新型紫外光固化快速成型设备，包括发出紫外光的固化光源、光束聚焦装置、光束扫描装置、盛装液态光敏树脂的树脂槽、其托台浸于树脂液体内的工件托架和带动工件托架上下运动的垂直运动装置，固化光源发出的紫外光束经光束聚焦装置和光束扫描装置形成投射到工件托架托台上树脂液面的聚焦光斑，关键是：所述固化光源采用大功率紫外发光二极管，所述光束聚焦装置为光束固定聚焦装置，光束扫描装置为光束水平面运动扫描装置，包括Y方向扫描机构和X方向扫描机构，Y方向扫描机构包括Y方向直线轨道、Y方向电机和设于Y方向直线轨道上并可沿其滑动的Y方向滑块，树脂槽上相对的两边设置彼此互相平行的Y方向直线轨道，其中一边Y方向直线轨道的一端装有驱动其上Y方向滑块滑动的Y方向电机，X方向扫描机构包括X方向直线轨道、X方向电机和设于X方向直线轨道上并可沿其滑动的X方向滑块，X方向直线轨道的两端分别置于树脂槽相对两边的Y方向滑块上，其一端装有驱动其上X方向滑块滑动的X方向电机，X方向滑块上设有光束固定聚焦装置。

所述大功率紫外发光二极管优选365nm波长的紫外发光二极管，其功率优选100mW。

上述光束固定聚焦装置可以为紫外显微物镜，所述大功率紫外发光二极管和紫外显微物镜均安装在X方向滑块上，大功率紫外发光二极管发出的紫外光经紫外显微物镜形成投射到树脂液面的聚焦光斑。

上述光束固定聚焦装置还可以包括耦合透镜、柔性紫外光纤和聚焦透镜，其中紫外光纤的输出端和聚焦透镜安装在X方向滑块上，大功率紫外发光二极管发出的紫外光经耦合透镜耦合进紫外光纤的输入端，通过紫外光纤传输，从紫外光纤的输出端射出，再经聚焦透镜形成投射到树脂液面的聚焦光斑。紫外光纤优选紫外锥度光纤。

由于本实用新型的固化光源采用大功率紫外发光二极管，根据紫外光固化快速成型设备使用的树脂材料要求，确定所需紫外发光二极管的优选波长参数和功率参数。根据紫外光固化快速成型设备成型的精度要求，设计适用于紫外发光二极管的光束固定聚焦装置和光束水平面运动扫描装置。所以，本实用新型不但造价便宜、便于普及应用，而且效率、精度和速度等技术指标满足实用的要求。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的光束固定聚焦装置和光束水平面运动扫描装置结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本实用新型实施例二的光束固定聚焦装置和光束水平面运动扫描装置结构示意图；

具体实施方式：

以下结合附图详述本实用新型实施例的结构细节：

实施例一：