[发明专利]一种多材料光固化3D打印装置及方法

说明书

本发明公开了一种多材料光固化3D打印装置及方法，属于3D微纳加工技术领域。包括精密回转平台、平台托架、z轴丝杆滑台、打印平台、离型膜、料槽、xy连接板、底板、y轴丝杆滑台、电机架、光机、外壳端盖、滑槽板、料槽夹、xy连接块、滑台、x轴丝杆滑台、皮带和步进电机。本技术方案采用光机的图像缩放，可较好实现较高高精度或较大面积的面成型打印；实现多材料打印，最多可实现4种不同材料的加工打印，从而满足零部件的力学性能和颜色不同的需求。具有能在每次换料时清洗残料的机构，从而防止不同材料之间的污染。

技术领域

本发明属于3D微纳加工技术领域，具体为一种新型光固化3D快速打印装置及方法。

背景技术

随着3D打印和微纳科技的迅猛发展，为了满足不同领域和行业的需求，近年国内外研究人员已经开发出多种类型微纳尺度3D打印工艺、打印材料，并应用于多种领域和行业。3D打印即快速成型rapid prototyping,RP技术一种基于离散堆积思想的增材制造技术,一种“自下而上”的材料累加制造方法.其通过计算机技术,根据零件的三维数字模型把材料逐层连接累加,从而制造出实体零件.将制造过程由复杂的三维加工降低为一系列简单的二维层片的加工,由于二维层片的加工难度与零件实体结构的复杂程度基本无关,因此大大降低了零件实体的加工难度,从而能够以一种统一的、自动的方法来完成形状结构各异的三维实体模型，从而3D打印技术相对传统加工技术具有不浪费材料，可以实现产品的自由结构设计，加工周期短从而达到节能环保的作用。

光固化快速成型技术是当前应用最广泛的一种3D打印技术.该技术以光敏树脂液体为原材料,树脂的光敏特性使得材料在受到特定波段的光多为紫外波段照射后,会发生聚合反应出现固化.

当前国内外光固化3D打印设备基本是单一液态光敏树脂成型，如发明专利CN201811544607.0和CN201610945088.3等采用的单一光敏树脂材料；发明专利201610321716.0将透明料槽一分为二，实现双料液态光敏树脂复合成型而体现光固化3D打印在材料组合设计方面的优势。从力学性能和颜色的角度，实现彩色零部件和不同位置的力学性能，对于光固化3D打印技术要求进一步提高，从而实现多材料打印意义巨大。

发明内容

针对当前3D打印设备不能实现材料多样性和曝光波长的不易替换性等缺陷，本发明一种多材料光固化3D打印装置及方法能较好优化该问题。

本发明采用的技术方案是：一种光固化D快速打印装置，包括精密回转平台、平台托架、z轴丝杆滑台、打印平台、离型膜、料槽、xy连接板、底板、y轴丝杆滑台、电机架、光机、外壳端盖、滑槽板、料槽夹、xy连接块、滑台、x轴丝杆滑台、皮带和步进电机。

所述打印平台上设有四个小凸台，即为四个实际工作打印平台，精密回转平台与打印平台通过螺纹连接，精密回转平台通过螺纹连接安装在平台托架上，平台托架与z轴丝杆滑台通过螺纹连接。

y轴丝杆滑台通过螺丝固定在底板上的侧部，y轴丝杆滑台的丝杆与滑台通过螺纹配合滑动，滑台与xy连接板通过螺丝固定连接；两个x轴丝杆滑台通过螺栓平行布置紧固在xy连接板的两侧；x轴丝杆滑台与x轴从动滑台通过螺丝配合滑动连接，x轴丝杆滑台和y轴丝杆滑台驱动滑台能够沿垂直方向移动。

离型膜通过螺丝和料槽压条与料槽紧固连接，料槽夹通过螺丝与料槽紧固连接；料槽夹通过螺丝和xy连接块与x轴滑台紧固连接，z轴丝杆滑台通过螺丝与x轴从动滑台紧固连接；平台托架通过螺丝与z轴滑台紧固连接，精密回转平台通过螺丝与平台托架紧固连接；打印平台通过螺丝与精密回转平台紧固连接，x轴滑台、y轴滑台、z轴滑台与打印平台、料槽形成一体，打印平台旋转，打印平台能够在z轴方向上移动且与料槽平行，打印平台、料槽能够在x轴、y轴方向上整体移动。