[实用新型]一种光固化3D打印机光源系统

说明书

本实用新型公开了一种光固化3D打印机光源系统，包括光源、自由曲面透镜以及LCD屏幕，自由曲面透镜位于光源与LCD屏幕之间；自由曲面透镜靠近光源的一侧为平面，自由曲面透镜靠近LCD屏幕的一侧为自由曲面。本实用新型经过自由曲面透镜后的光束均匀性好，系统利用率高，可以根据不同的打印屏幕，进行光斑大小的调节。自由曲面透镜采用的是单透镜形式，不会存在拼接的痕迹，光斑比较均匀；自由曲面透镜可以根据实际使用屏幕的大小，来调节光斑的大小；自由曲面透镜可以根据实际需要光束发散角的大小，调节自由曲面的面型，来实现不同发散角的照明光束；照射光斑均匀性优于90％，光源利用率高于70％，光束角度5～20°可以调节。

技术领域

本实用新型涉及3D打印领域，尤其涉及的是一种光固化3D打印机光源系统。

背景技术

现有技术中，3D打印机采用紫外光照射光敏树脂，固化成型。光敏树脂在成型过程中，对紫外光的强度比较敏感，所以获得均匀的，高强度的紫外光束是极为重要的。目前市面上，3D打印机大多数采用紫外LED直接照射的方式，存在着照明光束发散角度大，光强弱，光能利用率低等问题。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种光固化3D打印机光源系统，以解决上述技术问题。

本实用新型的技术方案如下：一种光固化3D打印机光源系统，包括光源、自由曲面透镜以及LCD屏幕，所述自由曲面透镜位于光源与LCD屏幕之间，所述光源、自由曲面透镜以及LCD屏幕的中心处于同一光轴上；所述自由曲面透镜靠近光源的一侧为平面，所述自由曲面透镜靠近LCD屏幕的一侧为自由曲面。

优选的，所述光源与自由曲面透镜之间的间隔距离为L1，所述自由曲面透镜与LCD屏幕之间的间隔距离为L2，L1小于L2，5L2/L120。

优选的，所述光源的直径尺寸在1～10mm，所述光源的发光角度在90～120°。

优选的，所述自由曲面透镜还包括锥面，所述锥面位于平面和自由曲面之间。

优选的，所述自由曲面的X方向和Y方向具有不同的外形轮廓，所述自由曲面的X方向和Y方向的边缘高度差在2～7mm。

优选的，所述自由曲面透镜的外形为椭圆或者圆形。

采用上述各个技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、经过自由曲面透镜后的光束均匀性好，系统利用率高，可以根据不同的打印屏幕，进行光斑大小的调节。

2、自由曲面透镜可以使用大面积的LED发光光源，可以提高系统的能量。

3、自由曲面透镜采用的是单透镜形式，不会存在拼接的痕迹，光斑比较均匀；

4、自由曲面透镜可以根据实际使用屏幕的大小，来调节光斑的大小；

5、自由曲面透镜可以根据实际需要光束发散角的大小，调节自由曲面的面型，来实现不同发散角的照明光束；

6、照射光斑均匀性优于90％，光源利用率高于70％，光束角度5～20°可以调节，能够提高树脂固化成型的精度，减少固化时间，提高产率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的透镜俯视图；

图3为本实用新型的透镜的主视图；

图4为本实用新型的透镜的侧视图；

图5为本实用新型的透镜外形示意图；

图6为本实用新型的光路示意图；