[发明专利]一种适时添加材料的光固化设备及其成形方法

说明书

本发明公开的一种适时添加材料的光固化设备及成形方法，通过液面监测系统实时向控制系统反馈成形仓内的液面信息，随后控制系统借助液面信息指导供料系统的液压传动系统实时按需将供料仓内的物料输送至成形仓，从而不需要成形前将大量的材料加入成形仓内，减少了材料准备与回收的工作量，节约人力、物力，并能在一定程度上减小因材料被长时间装入成形仓而产生的污染、变性等风险。成形仓无需装入大量的材料，降低了设备的运行成本。

技术领域

本发明属于增材制造设备领域，涉及一种适时添加材料的光固化设备及其成形方法。

背景技术

光固化技术作为最早被实用化的增材制造技术之一，在历经三十多年的发展后，在装机量及市场营收等方面均处于增材制造技术前列，为推动增材制造技术的工业化应用进程做出了突出贡献。现有光固化技术成形过程为：在成形仓内预先装入一定量的成形材料，控制系统按照制件的截面信息控制紫外灯，以线或面的曝光方式对成形仓内的成形材料进行按需扫描，从而引发固化；当一层固化完成后，成形平台下降或上升一个分层距离，成形仓内的材料覆盖已成形层，形成下一个待固化层，直至层层固化出所需的制件。

由于现有光固化技术需要预先将一定量的成形材料装入成形仓，因此会存在以下问题：(1)无论成形零件的体积大或小，都需要预先在成形仓内装入大量的材料，增大了材料准备与回收的工作量；(2)设备需要在成形仓内装入大量的材料后才能运行，增加了设备运行成本；(3)大量的材料都被装入成形仓，增加了材料污染、变性等方面的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适时添加材料的光固化设备，能够适时按需供给待成形液态材料，降低设备运行成本，减少材料污染、变性。

本发明的另一目的在于提供一种适时添加材料的光固化设备的成形方法。

本发明所采用的一个技术方案是：一种适时添加材料的光固化设备，包括呈中空的系统机架，系统机架上依次设置有供料系统和料槽，供料系统通过供料导管与料槽连接，还包括光路系统，光路系统在料槽中形成成形面，供料系统和料槽均连接有控制系统，控制系统用于控制供料系统向料槽提供的液态材料用量。

本发明的特点还在于，

还包括液面监测系统，液面监测系统与控制系统连接，成形面上液态材料的铺平信息通过检测系统进行检测，并将该铺平信息反馈至控制系统。

料槽包括设置于系统机架内的成形仓，成形仓内水平设置有零件托板，光路系统在零件托板上方形成成形面。

系统机架内还设有Z轴运动系统，Z轴运动系统与成形仓的底部固定连接，Z轴运动系统与控制系统连接。

料槽内还包括设置于系统机架内的液面粗调系统和液面细调系统；液面粗调系统位于成形仓一侧，且液面粗调系统的上部与成形仓连通；液面细调节系统位于成形仓另一侧，且液面细调节系统的上部与成形仓连通；液面粗调系统和液面细调节系统均于控制系统连接。

料槽的上部对称设有导轨，每个导轨内嵌入有刮刀的一端，且刮刀在成形仓的上方运动；且控制系统通过驱动装置驱动该刮刀在成形仓的上方运动。

成形仓采用折叠式成形仓。

供料系统包括设置在系统机架上部的供料仓和液压传动系统，供料仓通过供料导管与料槽连接，液压传动系统与控制系统连接。

本发明所采用的另一技术方案是：一种适时添加材料的光固化设备的成形方法，包括呈中空的系统机架，系统机架上依次设置有供料系统和料槽，供料系统通过供料导管与料槽连接，还包括光路系统，光路系统在料槽中形成成形面，供料系统和料槽均连接有控制系统，控制系统用于控制供料系统向料槽提供的液态材料用量；

还包括液面监测系统，液面监测系统与控制系统连接，成形面上液态材料的铺平信息通过检测系统进行检测，并将该铺平信息反馈至控制系统；