[发明专利]光固化三维打印机及其打印方法有效

专利信息
申请号: 201610682833.X 申请日: 2016-08-17
公开(公告)号: CN106273489B 公开(公告)日: 2017-12-19
发明(设计)人: 何永刚 申请(专利权)人: 珠海天威飞马打印耗材有限公司
主分类号: B29C64/124 分类号: B29C64/124;B29C64/20;B29C64/245;B33Y30/00;B33Y40/00
代理公司: 珠海智专专利商标代理有限公司44262 代理人: 林永协
地址: 519060 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 光固化 三维 打印机 及其 打印 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种快速成型装置及其成型方法,尤其涉及一种基于数字光处理技术的三维打印机,以及该三维打印机的打印方法。

背景技术

三维打印机是一种基于三维物体的数字模型,利用塑料、液态光固化树脂、粉末状金属等材料,通过逐层打印的方式构造三维物体的设备。

数字光处理技术(Digital Light Processing,简称DLP) 是一种基于数字微镜晶片(Digital Micromirror Device,简称DMD,也称数字微器件) 的新式投影技术,数字微镜晶片为一个半导体开关,其在CMOS 硅基片上集成了50-130 万个微镜片,每一微镜片代表一个像素,当一个微镜片处于" 开" 状态时,入射光将被反射并通过投影镜将影像投射至屏幕上,当一个微镜片处于" 关" 状态时,入射光将被反射至光吸收器而被吸收。光固化三维打印机是一种基于数字光处理技术,以液态光固化树脂为成型材料的快速成型设备,其具有成型速度快及成型精度高的优点。

现有的光固化三维打印机具有承载成型材料的成型槽,打印平台设置于成型槽内,且打印平台通过移动装置的驱动在成型槽内实现竖直平移,得以在定量成型材料中实现材料的逐层固化;而现有的光固化三维打印机存在的问题是,打印平台及其装置驱动存在于成型槽内,成型槽的尺寸难以缩小,造成打印材料浪费的浪费以及空间的浪费;打印平台在成型材料,即树脂液体中移动会导致液面晃动,进而对打印工作以及成品的精度造成影响。

发明内容

本发明的第一发明目的在于提供一种节约材料且具有高打印精度的光固化三维打印机。

本发明的第二发明目的在于提供一种节约材料且具有高打印精度的三维打印方法。

本发明第一发明目的提供的光固化三维打印机包括用于承载成型材料的成型槽、设置于成型槽上方的光固化装置、容纳腔和阻挡件,容纳腔与成型槽之间设置连通通道,容纳腔和成型槽之间由连接壁阻隔,连接壁上设置有通气微孔;阻挡件可选择地对通气微孔进行阻挡封闭;容纳腔仅与成型槽连通,且容纳腔仅通过连通通道和通气微孔与成型槽连通;成型槽的底面为打印平台。

由上述方案可见,由于成型槽底部为打印平台,连接壁上的通气微孔从气压平衡上控制容纳腔与成型槽之间的成型材料流通,在气压平衡下实现成型材料在成型槽内的液面高度控制,无需安装移动装置移动打印平台则可实现成型材料的逐层固化,成型槽的尺寸得以最小化,且成型材料的液面不会产生晃动,节约材料的同时提高了打印机的打印精度。

进一步的方案是,连通通道的出口与打印平台位于同一水平面上。

由上可见,由于工作初状态时所有通气微孔密封,当成型材料漫越连通通道的出口后则形成气压平衡不在送料,因此连通通道的出口与打印平台位于同一水平面上可保证第一固化层的位置,提高打印精度。

进一步的方案是,连通通道的入口设置于容纳腔的底部。

由上可见,连通通道作为成型材料的唯一转移通道,设置于容纳腔底部有效保证出料顺畅。

进一步的方案是,多个通气微孔等距离设置在连通通道的出口上方。

由上可见,打印过程中,每当有一层材料固化完毕以后,需要由下往上逐渐打开密封的通气微孔,去实现另外一层材料的打印工作,因此多个通气微孔等距离设置在连通通道上方可保证每层厚度的均匀性,提高打印精度。

进一步的方案是,多个通气微孔沿成型槽的高度方向布置。

由上可见,多个通气微孔沿成型槽的高度方向布置更便于进行对通气微孔间距的测量,即打印层厚的计算和设定,优化打印机的打印性能。

进一步的方案是,阻挡件滑动连接于容纳腔,阻挡件在成型槽的高度方向上平移。

由上可见,多个通气微孔在成型槽的高度方向上成排布置,当阻挡件组件从下往上解除对通气微孔的阻挡密封时,则可实现成型槽内成型材料液面高度的逐渐上升,以实现逐层固化;阻挡件设置于容纳腔侧防止成型材料进入通气微孔后的微量泄漏,结构简单且进一步提高打印精度。

进一步的方案是,容纳腔的外壁和/或成型槽的外壁采用非透光材料制成。

由上可见,出于光固化成型材料的感光性,容纳腔以及成型槽均采用非透光材料制成,可有效防止未使用或者回收的树脂成型材料与光接触产生化学反应以及物理反应,最后导致成型材料不可使用。

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