[发明专利]一种3D打印设备及3D打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D加工设备，尤其涉及一种3D打印设备及3D打印方法。

背景技术

3D打印技术，亦可称为增材制造技术，通过自动化数控逐层材料累积的过程实现三维模型的打印。相对于传统的加工技术而言，3D打印技术不需要另行制作模具，直接加工出成品。而且能够克服传统机械加工无法实现的特殊结构障碍，可以实现任意复杂结构部件的简单化生产，可以自动、直接、精确地将将设计思想从CAD模型，转化为具有一定功能的模型或器件。

目前，3D打印技术按照成型原理可以分为：熔融沉积技术FDM、激光选区烧结成型技术SLS、光固化液态树脂选区固化成型技术SLA。但是FDM技术是通过融化热塑性塑料或者共晶系统金属并挤出喷头，待冷却固化得到所需要的工件来实现三维成型。SLA则通过激光扫描固化光敏树脂成型，激光选区烧结是通过激光扫描将粉末烧结成型。SLS是最早商品化、应用做广泛的快速成型技术，其理论、工艺的完善及价格的降低等，对快速成型制造技术的普及应用具有重要的影响。现有的这些快速成型制造技术都存在着只能扫描小区域，由点到线、再由线到面的过程，制造时间长是其缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种3D打印设备及3D打印方法，该设备和方法能够对大幅面、大尺寸产品进行3D成型制作，并且提高成型速度、减少制作过程所耗费的时间。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种3D打印设备，其包括有主控制器、灯架、灯架驱动机构和储料箱，所述储料箱内装有液态光敏树脂，所述储料箱内设有升降机构和成型托板，所述升降机构固定于储料箱的底部，所述成型托板设于升降机构上，且由该升降机构驱动成型托板上升或下降，所述灯架设于成型托板上方，且由所述灯架驱动机构驱动该灯架平移，所述灯架上设有沿直线方向依次分布的多个LED固化灯，所述LED固化灯、灯架驱动机构和升降机构分别电连接于主控制器，所述主控制器通过升降机构而驱动成型托板逐层下降，所述成型托板每下降一层时，所述成型托板的上方形成有一层预设厚度的液态光敏树脂，所述主控制器通过灯架驱动机构而驱动灯架平移，并通过控制LED固化灯亮灭而对成型托板上方的液态光敏树脂进行扫描，以令经照射的液态光敏树脂固化。

优选地，所述灯架的两侧分别设有一刮板，所述刮板与灯架的平移方向垂直。

优选地，所述LED固化灯是紫外LED固化灯。

优选地，所述LED固化灯的数量是3000个，相邻两个LED固化灯之间的距离是0.1mm。

一种3D打印方法，其包括有如下步骤：步骤S1，利用3D建模软件制作3D模型，并将三维模型切片为二维图形，再将切片后的3D模型发送至主控制器；步骤S2，选取与LED固化灯相对应的光敏树脂材料；步骤S3，选取LED固化灯的发光功率为5W；步骤S4，在储料箱内放置足够的液态光敏树脂材料，并将成型托板调整到最高位置，确保成型托板上方有一层液态光敏树脂；步骤S5，启动后，灯架移动对成型托板进行扫描照射，主控制器在扫描过程中，根据切片生成的二维图形控制对应的LED固化灯亮灭；步骤S6，扫描中，前方刮板将液态树脂刮平，后方刮板紧贴着固化后的树脂表面，以带走多余材料；步骤S7，成型托板受升降机构驱动而下降一层的高度，液态树脂将成型件浸没。

本发明公开的3D打印设备中，主控制器通过升降机构而驱动成型托板下降，以令成型托板的上方形成有一层预设厚度的液态光敏树脂，液态光敏树脂在LED固化灯的照射下固化而形成二维图形，每一层二维图形成型完成后，通过主控制器控制升降机构向下移动成型托板，移动距离为一层厚，使得成型托板上方再覆盖一层树脂材料，以实现逐层扫描照射，获得整个三维模型的实体成型产品。本发明通过逐层扫描的方式，进而对大幅面、大尺寸产品进行3D成型制作，有效提高成型速度，并减少制作过程所耗费的时间。

附图说明

图1为本发明3D打印设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。