[发明专利]液气交互连续式3D打印系统、打印方法及光学透镜元件

说明书

本发明涉及3D打印领域，特别涉及无分层连续式3D打印系统和打印方法及光学透镜元件。该打印系统的光敏树脂集液袋内装液态光敏树脂，液体袋中装载液体；光敏树脂集液袋置于液体袋中，打印平台自下向上将液体袋的袋底和光敏树脂结集液袋的袋底顶起，使其均呈类“W”形；液体袋连接液体供应结构；紫外光源在光敏树脂集液袋上方；打印平台可上下运动。本发明打印平台向上运动，液体槽内充入新液体，液面上升，在压强作用下，集液袋中的光敏树脂补给到已固化的光敏树脂上面在紫外光照射下继续固化，打印平台连续上行，液体袋连续充入新液体，光敏树脂连续固化，连续快速生产3D产品，逾越逐层制造技术瓶颈，实现3D打印物件连续一体化铸造。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，特别是涉及液气交互平面的无分层连续式3D打印系统、液气交互平面的无分层连续式3D打印系统的打印方法、利用液气交互平面的无分层连续式3D打印系统连续打印光学元件的方法和光学透镜元件。

背景技术

3D打印技术，属于快速成形技术，以一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。

3D打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。采用该技术可以造出任何形状的物品。

打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如Objet Connex系列还有3D Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用3D打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

目前3D打印技术主要包括熔融挤压技术(FDM)、立体光固化技术(SLA)、还是数字光投影技术(DLP)。熔融挤压按技术，即熔融沉积成型，利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。立体光固化技术，采用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面，这样层层叠加构成一个三维实体。数字光投影技术，应用高辨别率的数字光处置器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物，逐层进行光固化。

这些3D打印技术总起来看都是基于多个断层相叠加的增材制造，但是逐层制造的基本原理也为3D打印技术带来了无法弥补的弊端，所制造的物体不仅缺乏光滑表面外观，而且其打印速度也大受影响。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供液气交互连续式3D打印系统、打印方法及光学透镜元件，解决现有技术无法连续3D打印的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种液气交互平面的无分层连续式3D打印系统，其包括：紫外光源、光敏树脂集液袋、液体袋和打印平台；其中，光敏树脂集液袋内装置液态光敏树脂，液体袋中装载液体；所述光敏树脂集液袋置于所述液体袋中，所述打印平台自下向上将液体袋的袋底和所述光敏树脂结集液袋的袋底顶起，使所述液体袋的形状和所述光敏树脂结集液袋的形状均呈类“W”形；

所述液体袋连接液体供应结构；所述紫外光源处于所述光敏树脂集液袋上方，正对所述打印平台；

所述打印平台可上下运动。