[发明专利]一种光固化三维制造装置

说明书

本发明公开了一种光固化三维制造装置，包括：载体，用于承载和移动三维构建物；构建平台，所述构建平台上设有用于盛放可聚合材料的料盒；离型层，所述离型层设于料盒底部，该离型层与可聚合材料相接触，所述离型层整体为液态，该离型层与可聚合材料不相溶，且离型层的密度大于可聚合材料；光源，用于对构建平台进行照射，用于提供固化可聚合材料波长范围内的UV光，此时由于离型层是液态的，光固化后的固态可聚合材料为固态状态，故三维构建物与离型层直接脱离接触并随构载体联动，从而提高了三维制造的速度，而且离型层为一个固定的稳定结构，实现上述效果的工艺较为简便。

技术领域

本发明涉及技术领域为三维成型领域，特别涉及一种光固化三维制造装置。

背景技术

光固化三维制造(打印)的技术原理是先将三维模型通过一个方向进行分层，从而获取每层的轮廓信息或者图像信息，然后通过光源来实现每层的数据信息，将聚合物单体与预聚体组成光引发剂(光敏剂)，经过UV光照射后，引起聚合反应，完成每一层的固化，重复迭代，最后形成一个三维实体模型。由于每打印一层，需要将正在构造的三维构造物从固化发生区域的底面分离出来的离型动作，离型后还需要静置几秒钟使得液面能够平稳，打印一层往往需要十几秒钟，效率非常低。

现有技术中，采用的方式是利用机械步骤将正在构造的三维构造物剥离固化发生区域的底面，这样的机械步骤不仅对于机械结构的精度要求高，而且增加了制造的整体时间。其中申请号为201480008529.6，申请日为2014-02-10的《通过承载体利用进料的三维制造的方法和设备》专利中公开了：三维制造物固化发生区域的底面通过半渗透性元件与聚合液膜脱离层，起到了隔绝固化的作用，新的固化层与固化发生区域的底面分离，那么无需通过机械步骤将其二进行分离，这样提高了制造的效率。但是要实现上述的技术方案，需要将抑制剂流体保持在固化发生区域的底面上，抑制剂抑制可聚合材料固化，并始终维持一定厚度的可聚合材料液膜等以上要求。在实际操作过程中，抑制剂供给的流速，半渗透性元件对于抑制剂渗透效果与可聚合材料液膜的厚度等变量均会对于固化造成影响，进一步影响三维构造物最后的成型效果，该设备在实际应用时由于变量多，所以生产工艺难度较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种三维构造物在固化过程中能够快速离型，制造效率高且稳定的光固化三维制造装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种光固化三维制造装置，包括：载体，用于承载和移动三维构建物；构建平台，所述构建平台上设有用于盛放可聚合材料的料盒；离型层，所述离型层设于料盒底部，该离型层与可聚合材料相接触，所述离型层整体为液态，该离型层与可聚合材料不相溶，且离型层的密度大于可聚合材料；光源，用于对构建平台进行照射，用于提供固化可聚合材料波长范围内的UV光。

采用以上所述的结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：由于离型层密度大于可聚合材料且离型层与可聚合材料不相溶，离型层能够维持在料盒与可聚合材料之间，将光源对载体与料盒内可聚合材料接触的实施光照，一定时间后该光照处的离型层上的可聚合材料固化成型为部分三维构建物，停止光照之后通过驱动装置控制载体远离光源的方向移动一定距离，此时由于离型层是液态的，光固化后的固态可聚合材料为固态状态，故三维构建物与离型层直接脱离接触并随构载体联动，从而提高了三维制造的速度，而且离型层为一个固定的稳定结构，实现上述效果的工艺较为简便。

进一步地，所述离型层与料盒底部之间设有固定件，该固定件用于固定离型层。

进一步地，所述固定件为内部具有与外界连通腔体的结构，所述离型层被固定于该固定件的腔体内。

进一步地，所述固定件为凝胶或纳米纤维。

进一步地，所述离型层为水或可透光水溶液。

进一步地，所述可透光水溶液为饱和氯化锌溶液。

进一步地，所述可透光水溶液为水溶性有机盐加重剂溶液。