[實用新型]采用小型大功率激光源的3D激光打印機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220712125.3
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN203282706U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張學淵;趙健;梁忠輝;鐘偉杰;唐偉;夏忠平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海顯恒光電科技股份有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 何新平

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及3D打印領(lǐng)域，具體涉及激光3D打印領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

3D打印已經(jīng)成為一種潮流，并開始廣泛應(yīng)用在設(shè)計領(lǐng)域，尤其是工業(yè)設(shè)計，數(shù)碼產(chǎn)品開模等，可以在數(shù)小時內(nèi)完成一個模具的打印，節(jié)約了很多產(chǎn)品到市場的開發(fā)時間。?

3D打印機可以用各種原料打印三維模型，使用3D輔助設(shè)計軟件，工程師設(shè)計出一個模型或原型之后，無論設(shè)計的是一所房子還是人工心臟瓣膜，之后通過相關(guān)公司生產(chǎn)的3D打印機進行打印，打印的原料可以是有機或者無機的的材料，例如橡膠、塑料、甚至是人體器官，不同的打印機廠商所提供的打印材質(zhì)不同。?

有人認為3D打印機將掀起又一次工業(yè)革命。?

3D打印機有多種類型，其中性價比最高的優(yōu)選3D激光打印機。美國麻省理工學院向外界展示了他們最新研制的3D打印設(shè)備“Form1”。這類激光3D打印設(shè)備和現(xiàn)有同類型設(shè)備之間的主要區(qū)別在于被打印物體的成型方式上，可以獲得更精準的打印效果。?

研究人員稱，目前市面上銷售的家用3D打印機都是采用將融化的ABS塑膠進行壓縮后再按照圖紙完成逐層的噴涂固化過程，但Form1則采用了更加先進的SLA立體雕刻工藝，該工藝也被稱為“光敏樹脂選擇性固化”技術(shù)，這項技術(shù)的最大特點就在于，它擁有更高的打印精度。?

3D激光打印機雖然前景很好，但是仍然存在諸多需要改進的地方。比如打印速度慢、設(shè)備維護成本高等問題。3D激光打印機中的激光光源對其性能存在至關(guān)重要的影響。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于，提供一種采用小型大功率激光源的3D激光打印機，解決以上技術(shù)問題。?

本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：?

采用小型大功率激光源的3D激光打印機包括一激光光源、一打印平臺，以及一打印執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于：?

所述激光光源采用一電子束激發(fā)激光光源，所述電子束激發(fā)激光光源包括一電致發(fā)光半導體機構(gòu)，還包括一激勵源，所述激勵源采用一電子槍系統(tǒng)；?

所述電致發(fā)光半導體機構(gòu)設(shè)置在所述電子槍系統(tǒng)的靶向方向上，所述電致發(fā)光半導體機構(gòu)連接一電極；?

所述電子束激發(fā)激光光源還設(shè)有一用于透射出光線的光出射口。?

通過將傳統(tǒng)的3D激光打印機中的激光光源替換為新型的電子束激發(fā)激光光源，減小設(shè)備體積、降低功耗并且提高了特定波段紫外光的純度。能夠解決原有的3D激光打印機中的激光光源功率小、使用壽命短的問題。可以大大提高工作效率。?

電子束激發(fā)激光光源通過電子束為電致發(fā)光半導體機構(gòu)提供電流，并通過所述電極形成電流回路。?

所述打印執(zhí)行機構(gòu)設(shè)有一用于調(diào)整激光照射位置的激光照射調(diào)整機構(gòu)，所述電子束激發(fā)激光光源的光出射口設(shè)置在所述激光照射調(diào)整機構(gòu)上。以便于調(diào)整激光照射位置。?

所述電子束激發(fā)激光光源可以為發(fā)射紫外線的紫外電子束激發(fā)激光光源，所述電致發(fā)光半導體機構(gòu)采用紫外電致發(fā)光半導體機構(gòu)。以便更加適用于采用光固化原理的3D激光打印機。?

所述電子束激發(fā)激光光源也可以為發(fā)射紅外線的紅外電子束激發(fā)激光光源，所述電致發(fā)光半導體機構(gòu)采用紅外電致發(fā)光半導體機構(gòu)。以便用于采用熱固化或熔結(jié)原理的3D激光打印機。?

所述采用小型大功率激光源的3D激光打印機還包括一電源系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)設(shè)有一蓄電池，和與所述蓄電池連接的充電電路。以便于移動使用。?

所述電致發(fā)光半導體機構(gòu)生成在一反光金屬層上，并所述反光金屬層連?接所述電極。所發(fā)出的紫外光線經(jīng)過反射后從光出射口射出。?

或者，所述電致發(fā)光半導體機構(gòu)生成在一導電透明基片上，并將所述導電透明基片連接所述電極。所發(fā)出的紫外線經(jīng)過所述導電透明基片透射后，從所述光出射口射出。?

所述電致發(fā)光半導體機構(gòu)包含至少兩層層疊的電致發(fā)光半導體層，構(gòu)成半導體發(fā)光結(jié)構(gòu)。?

這些電致發(fā)光半導體層的材料可以是晶格匹配的，也可以是晶格不匹配的。這些電致發(fā)光半導體層可以是有應(yīng)變的，也可以是沒有應(yīng)變的。?

相鄰的兩層所述電致發(fā)光半導體層為禁帶寬度不同的電致發(fā)光半導體層，從而在新組成的材料的能帶結(jié)構(gòu)上形成單勢能阱或是多勢能阱的結(jié)構(gòu)。以便于提高轉(zhuǎn)換效率和調(diào)控光的波長。這些勢能阱結(jié)構(gòu)有利于約束半導體導帶和價帶上的載流子于特定的能量狀態(tài)上，從而達到提高轉(zhuǎn)換效率的目的。?

所述半導體發(fā)光結(jié)構(gòu)包括至少兩種不同材質(zhì)的所述電致發(fā)光半導體層，且包含至少三層所述電致發(fā)光半導體層，相鄰的兩層所述電致發(fā)光半導體層為不同材質(zhì)的所述電致發(fā)光半導體層。?