[实用新型]一种模块化的3D打印机光源系统

说明书

一种模块化的3D打印机光源系统，其特征在于，所述光源系统包括：灯箱，光照系统，散热系统，显示装置和电路信号连接器；其中，所述灯箱用于装载所述光照系统和所述显示装置；所述光照系统安装在所述灯箱内，用于提供光照，将模型的分层图像垂直投影于成型平台；所述散热系统置于所述光照系统上方，用于将整个光源系统的热量导出并冷却；所述显示装置安装在所述灯箱的底部，用于显示3D模型的分层图像；所述电路信号连接器置于所述灯箱侧面，用于将所述光源系统的电路和信号进行电连接。本申请公开的光源系统具有结构简单，移动方便，散热效果好以及使用寿命长等优点。

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体涉及一种模块化的3D打印机光源系统。

背景技术

3D打印是新型快速成型制造技术。通过增材制造原理制造产品，能够克服传统机械加工无法实现的特殊结构障碍，可以实现任意复杂结构部件的简单化生产。现有的3D打印技术主要有：热熔塑胶技术FDM，激光烧结成型技术，光固化液态树脂选择区域固化成型技术。

其中，液态树脂选择区域固化成型技术又分为：1、激光扫描成像光固化技术（SLA）；2、投影仪图像化照射成型技术（DLP）；3、显示屏成像紫外频谱光固化技术（LCD）。其中，LCD光固化3D打印机设备的光源一般为能量较高的LDE紫外光源灯珠阵列，受封装技术的制约，LED的发光率仅能达到30%左右，大量的电能转化为热能，而这些热能如果不及时传导出去会导致机器内部温度的升高，使得半导体发光率下降，加快显示屏和光源的老化，甚至永久失效。并且，如果温度过高将会影响波长，使得光源的均匀性和一致性变差。同时，LCD光固化3D打印机设备的光源都是固定在打印机的底部或者顶部，没有将其模块化，打印机只有一个固定的光源，不能更换，无法灵活地适应打印的需求。

因此，鉴于目前在3D打印领域中还存在的一些问题，本实用新型对3D打印设备进行了进一步的设计和研究。

发明内容

针对以上提到的现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种模块化的3D打印机光源，通过将LCD光固化3D打印机的光源系统进行模块化，使得一个光源系统可以适配多个光固化3D打印机。并且通过添加散热系统，控制光源系统温度，有效地延长光源和LCD显示屏的使用寿命。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种模块化的3D打印机光源系统，包括：灯箱，光照系统， 散热系统， 显示装置和电路信号连接器；其中，所述灯箱用于装载所述光照系统和所述显示装置；所述光照系统安装在所述灯箱内，用于提供光照，将模型的分层图像垂直投影于成型平台；所述散热系统置于所述光照系统上方，用于将整个光源系统的热量导出并冷却；所述显示装置安装在所述灯箱的底部，用于显示3D模型的分层图像；所述电路信号连接器置于所述灯箱侧面，用于将所述光源系统的电路和信号进行电连接。

在上述的一种模块化的3D打印机光源系统中，光照系统包括光源、菲涅尔透镜和镜钢框架；所述光源安装在所述灯箱顶部；所述菲涅尔透镜安装在所述灯箱内部，平行于所述光源，并通过角码固定；所述镜钢框架置于所述灯箱内部。其中，光源发射的紫外光向四周散射，镜钢框架将发散的光线折射，并通过菲涅尔透镜将光线变为垂直于LCD显示屏的光线，从而将LCD显示屏显示的分层模型图像垂直投影到成型平台上。

在上述的一种模块化的3D打印机光源系统中，所述光源为安装在陶瓷基板上呈阵列排布的多个灯珠，多个灯珠分别与陶瓷基板上的电路电连接。

在上述的一种模块化的3D打印机光源系统中，所述散热系统包括半导体制冷片、散热器、风扇和温度控制器；所述半导体制冷片呈阵列式安装在所述光源上；所述散热器置于所述半导体制冷片上；所述风扇置于所述散热器上；所述温度控制器安装在所述灯箱顶部；所述半导体制冷片、散热器和风扇一一对应。其中，半导体制冷片可以将光源发出的热量吸收，由散热器进行热量的发散，并通过散热器上的风扇进行降温。并且，温度控制器能够通过控制半导体制冷片的功率来控制光源系统的温度。