[发明专利]一种基于下置式光固化成形技术的多工位切换系统及光固化成型加工方法

权利要求书

1.一种基于下置式面曝光光固化成形技术的多工位切换系统，其特征在于，包括上层的成形层、中层的多液槽层和下层的多工位层，成形层、多液槽层和多工位层通过机械部件连接呈上中下阶梯配置，其中，成形层用于上下升降并通过旋转切换至不同工位，多液槽层用于放置不同种类的液态高分子材料，多工位层用于根据需求对成形件进行不同功能的加工。

2.根据权利要求1所述的基于下置式面曝光光固化成形技术的多工位切换系统，其特征在于，多工位切换系统光源位于液槽下方，成形层为下置式工作台，实现已成形部分的上下移动和旋转。

3.根据权利要求1所述的基于下置式面曝光光固化成形技术的多工位切换系统，其特征在于，多液槽层包括多个液槽，每个液槽内盛放不同种类的液态光固化材料，通过工位的旋转切换液槽从而完成不同材料的光固化成形。

4.根据权利要求3所述的基于下置式面曝光光固化成形技术的多工位切换系统，其特征在于，多液槽层光固化材料为添加陶瓷、金属颗粒或纤维作为强化相的液态高分子材料，强化相添加比例不超过15％。

5.根据权利要求1所述的基于下置式面曝光光固化成形技术的多工位切换系统，其特征在于，多工位层包括光固化成形工位、清洗工位、烘干工位和材料复合工位，各个工位位于同一水平面，且呈环形放置，通过工位旋转完成工位切换，光固化成形工位用于实现部件成形，清洗工位用于对已成形部分进行清洗，烘干工位用于对已成形部分进行干燥，材料复合工位用于实现功能器件嵌入和金属材料拼接。

6.根据权利要求5所述的基于下置式面曝光光固化成形技术的多工位切换系统，其特征在于，光固化成形工位采用微聚焦透镜偏移曝光技术，成形精度0.036mm，成形效率1×106mm3/h，光源为紫外光。

7.根据权利要求5所述的基于下置式面曝光光固化成形技术的多工位切换系统，其特征在于，清洗工位采用超声清洗，清洗时间10-15s；烘干工位采用热风烘干，温度20-30℃。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述多工位切换系统的光固化成型加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在建模软件中建立所需加工的多功能高分子材料部件三维模型，对部件区域针对所需要的功能进行分区；

(2)将完成分区的模型导入切片软件中进行添加支撑，分层切片，路径规划，参数选择，将生成的STL格式文件导入到多工位切换系统中，多工位切换系统根据分区信息选择工位对部件进行加工；

(3)开始加工时，下置式工作台置于液槽A中进行A材料的成形，面曝光系统按照预先设定的模型从液槽下方照射，完成A材料的成形，需要成形B材料时，成形部件随下置式工作台上升，工位切换旋转至清洗、烘干工位后依次对成形件进行清洗、烘干，然后成型件下降至工作高度置于液槽B进行B材料的光固化成形，面曝光系统按照预先设定的模型从液槽下方照射，完成B材料的成形；如此循环完成整个部件的成形；

(4)成形过程结束后，将成形部件取出进行清洗、干燥去除支撑，即得最终部件。