[发明专利]一种多工位可清洗转盘式光固化成型设备及成型方法

说明书

本发明公开了一种多工位可清洗转盘式光固化成型设备及成型方法，成型设备包括底部支撑框架、打印板升降机构、刮刀平整机构和多工位转盘机构；通过多工位转盘机构对3D打印过程中的各个工位进行了整合，仅通过旋转多工位转盘机构中的转盘就能实现不同工作状态的切换；在多工位转盘机构中根据实际需要设置多个树脂槽；通过刮刀平整机构对已使用过的树脂材料表面进行平整；通过在多工位转盘机构中设置多个酒精清洗槽，实现对打印板和刮刀的清洁；通过在多工位转盘机构中设置风干槽，实现对清洗结束后的打印板和刮刀进行风干，提高工作效率。本发明能同时实现3D打印、清洁和风干三个工况的切换，解决材料污染和部件清洁的问题。

技术领域

本发明属于光固化3D打印领域，具体涉及一种多工位可清洗转盘式光固化成型设备及成型方法。

背景技术

3D打印技术利用计算机输入模型分层截面数据，借助于计算机进行分层处理，然后3D打印设备进行成型加工，将材料成型成设计要求的一层二维图案形状，如此依次逐层堆积，最后形成物理原型实体。光固化成型方式是现在3D打印的主流成型方式之一。光固化技术利用特定波长与强度的紫外激光由点到线再到面的照射液态光敏树脂，光敏树脂发生光聚合反应而固化，形成制件的一个截面薄层，然后进行堆叠、固化直至整个制件成型。光固化成型制造可以制造高表面质量和高尺寸精度的三维多孔结构。但是常规的光固化成型设备通常只有一个料槽，一个料槽中只盛有一种树脂材料，难以实现多材料或者多色彩打印，同时现有的为数不多的多材料打印设备的料槽切换、清洗、干燥的效率低下，结构复杂，体积较大且难以解决成型过程中制件和树脂平整机构的材料污染和清洗问题；为解决上述问题，目前急需一种能提高光固化3D打印效率的设备及方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种具有多个工位的转盘式光固化3D打印设备，可以实现打印、清洗和干燥三个工位的切换，以解决相应机构的材料污染和清洗问题，并提高3D打印效率，同时还提供了该转盘式光固化3D打印设备的成型方法。

本发明一种多工位可清洗转盘式光固化成型设备，包括底部支撑框架、打印板升降机构、刮刀平整机构和多工位转盘机构；所述的底部支撑框架上固定有桌板。

所述的打印板升降机构包括固定板一、滑轨一、丝杠一、电机一、轴承座一和打印板；所述固定板一竖直固定在桌板的上表面；所述的滑轨一固定在固定板一上，且垂直于桌板布置；所述电机一通过L型连接板固定在桌板的下表面；所述电机一的输出轴通过联轴器一与丝杠一固定连接；所述丝杠一穿过桌板上开设的通孔，并平行于滑轨一布置；所述固定板一的上端和下端均固定有轴承座一；所述的丝杠一与两个轴承座一均构成转动副；所述的滑块一与滑轨一构成滑动副；所述的丝杠螺母一与丝杠一构成螺旋副；所述的丝杠螺母一与滑块一固定连接；所述的连接件一固定在丝杠螺母一上；所述打印板固定在连接件一的底端。

所述的刮刀平整机构包括电机二、刮刀、电机三和固定板二；所述固定板二固定在桌板的上表面；所述的滑轨二固定在固定板二上，且垂直于桌板布置；所述电机二固定在固定板二的顶端；所述电机二的输出轴通过联轴器二与丝杠二固定连接；所述的滑块二与滑轨二构成滑动副；所述的丝杠螺母二与丝杠二构成螺旋副；所述的丝杠螺母二与滑块二固定连接；所述的连接件二固定在丝杠螺母二上；所述电机三固定在连接件二上开设的安装槽内；所述电机三的输出轴与刮刀固定连接。

所述的多工位转盘机构包括转盘、酒精清洗槽一、酒精清洗槽二、树脂槽一、树脂槽二、风干槽、投影光机、反射镜和电机四；所述的电机四固定在桌板底面上；所述电机四的输出轴穿过桌板上开设的通孔；所述转盘固定在电机四的输出轴上；所述的树脂槽一、酒精清洗槽一、酒精清洗槽二、风干槽和树脂槽二按顺序沿转盘周向均布布置在转盘上表面；所述的电机五竖直固定在风干槽内底部；所述风扇固定在电机五的输出轴上；所述投影光机与反射镜均固定在底部支撑框架的底部；所述的反射镜位于打印板升降机构中打印板正下方，且位于投影光机光出口的正前方。

优选地，所述打印板的非加工面与连接件一的底端均固定有磁铁；打印板与连接件一通过磁力吸附相互连接。