[发明专利]上曝式陶瓷光固化3D打印装备及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种上曝式陶瓷光固化3D打印装备及其制造方法。

背景技术

光固化3D打印原理为：将光敏树脂按照预先设计的造型结构分层打印出来，产生物体的剖面层，同时用特定频率的光波进行照射使之快速固化，将每个剖面层堆积并且粘合在一起，最终形成3D模型。由于光固化3D打印技术成型精度高，材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件，使得光固化3D打印技术主要运用于模具制作、医疗器械、文物保护或建筑设计等领域。

目前，在现有的下曝式光固化3D打印机中，其光敏树脂在料槽的底部曝光并固化在成型平台之下端面处，且在每次固化完成后成型平台需要向上提拉一定高度再进行固化，如此循环，通过逐层曝光并提升来生成三维实体。

但是，现有的下曝式光固化3D打印机的缺点有：(1)由于现有的下曝式光固化3D打印机每次成型的面都与料槽粘合，故在每打印完一层并向上直接扯离模型时，由于整个黏合面同时受力，故使模型分离的剥离力大而影响到打印精度，限制了打印的速度和精度。(2)由于陶瓷颗粒不溶于光敏树脂，当陶瓷含量过高时，溶液流动性较差，会使打印出的陶瓷密度不均匀，因此使得现有的下曝式光固化3D打印机不能很好地打印陶瓷材料。

因此，急需要一种能很好适应于陶瓷材料打印且消除离型力以提高打印速度和精度的上曝式陶瓷光固化3D打印装备及其制造方法来克服上述的缺陷。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种能很好适应于陶瓷材料打印且消除离型力以提高打印速度和精度的上曝式陶瓷光固化3D打印装备。

本发明的另一目的在于提供一种能很好适应于陶瓷材料打印且消除离型力以提高打印速度和精度的制造方法。

为实现上述的目的，本发明的上曝式陶瓷光固化3D打印装备用于将陶瓷颗粒与光敏树脂混合的光固化液体向下打印出三维模型，包括机台、刮刀机构、供料机构、设于所述机台上用于盛装所述光固化液体的料槽、位于所述料槽对应上方的成型平台、安装在所述机台上并驱使所述成型平台相对所述料槽升降的升降机构及安装在所述机台上并位于所述料槽对应上方的投影仪。所述投影仪向下将光固化光线照射于所述料槽内。所述刮刀机构包含沿水平方向横跨所述料槽上方的刮刀及用于驱使所述刮刀沿水平滑移的驱动组件，所述驱动组件安装在所述机台上并驱使所述刮刀刮扫所述成型平台之上端面处的固化层，所述刮刀开设有液流通道及与所述液流通道连通的进料口和出料口，所述出料口位于所述刮刀的刀口一侧且沿所述刮刀的横跨方向排列。所述供料机构包含循环泵、回收软管及输出软管，所述回收软管连接于所述循环泵的入口与所述料槽之间，所述输出软管连接于所述循环泵的出口与所述进料口之间，所述循环泵安装在所述机台上，所述循环泵抽取所述料槽内的光固化液体并将该光固化液体输至所述刮刀的液流通道内，由所述出料口流入所述料槽内。

较佳地，所述出料口沿所述刮刀的横跨方向排成一行，所述回收软管与所述料槽的连接处位于所述料槽的底部。

较佳地，所述驱动组件包含水平电机、水平丝杆、水平丝母、水平导轨及水平滑块，所述水平导轨沿所述刮刀的滑动方向安装在所述机台上，所述水平导轨与所述刮刀的第一端同侧，所述水平滑块安装在所述刮刀的第一端处，所述水平滑块还滑套于所述水平导轨上，所述水平丝杆沿所述刮刀的滑动方向布置并与所述刮刀的第二端同侧，所述水平丝杆还安装在所述机台上，所述水平电机安装在所述机台并与所述水平丝杆固定连接，所述水平丝母安装在所述刮刀的第二端处，所述水平丝母还滑套于所述水平丝杆上。

较佳地，所述刮刀横跨于所述水平丝杆、料槽及水平导轨的上方处。

较佳地，所述升降机构包含升机电机、升降导轨、升降滑块、升降丝杆、升降丝母、升降台及升降连接板，所述升机电机呈输出轴朝上布置的安装在所述机台上，所述升降导轨的上下两端分别安装于所述机台上，所述升降丝杆的上端安装在所述机台上，所述升降丝杆的下端与所述升机电机的输出轴固定连接，所述升降丝母安装在所述升降台上，所述升降丝母还滑套于所述升降丝杆上，所述升降滑块安装在所述升降台上，所述升降滑块还滑套于所述升降导轨上，所述升降连接板的上端安装在所述升降台上，所述升降连接板的下端向下伸出所述升降台并与所述成型平台固定连接。

较佳地，所述升降导轨分别布置于所述升降丝杆的两侧外。