[發明專利]一種面成型3D打印設備

有效

• 申請號: 201310417401.2
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103465641A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 王彬;潘亞月;張靖;金良;宋軒
• 申請（專利權）人: 紹興迅實電子科技有限公司
• 主分類號: B41J3/407
• 分類號: B41J3/407
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明涉及疊層制造技術，尤其是涉及一種面成型3D打印設備。

背景技術

3D打印（3D?Printing）最早由美國麻省理工學院的Jim?Bred和Tim?Anderson提出，他們基于一臺普通的噴墨打印機設計出一臺可粘接粉末的設備，該設備也成為最早的3D打印機。2009年3月在美國華盛頓舉行的疊層制造發展研討會（Roadmap?for?Additive?Manufacturing?(RAM)?Workshop）上，正式確定使用疊層制造（Additive?Manufacturing,?縮略詞為AM）一詞來稱呼3D打印技術，并就未來10年快速成型技術的發展做出了規劃。目前主要的疊層制造技術包括選擇性激光燒結技術（Selective?laser?sintering，縮略詞為SLS?），立體光刻成型技術（Stereolithography,?SLA）,熔融沉積成型技術（Fused?Deposition?Modeling,?縮略詞為FDM）等。選擇性激光燒結技術使用高能量激光束對各種粉末材料進行燒結，所選用的粉末材料包括塑料、金屬、陶瓷、玻璃等。立體光刻成型技術采用具有一定光強的激光束照射液態光敏樹脂，樹脂在光照下迅速固化形成所需形狀。目前國際上美國的3D?system公司在該領域具有較強的研發實力。熔融沉積成型技術則是通過噴頭擠壓被加熱熔化后的熱塑材料成型，該技術由美國的Stratasys公司發明，其在該領域具有較大的市場優勢。另外，因為FDM具有成本低的優勢，目前國內市場上的3D成型設備以該技術為主。疊層制造技術（AM）在美歐已廣泛應用于汽車、家用電器、計算機、航空航天、醫學、建筑、科研等領域。AM技術已發展形成一個新產業，統計資料表明，近三年來，AM的市場營銷以59%速度遞增。

但是，目前快速成型技術的關鍵設備的引進價格昂貴，設備維修價格高、響應慢的缺點。而低價格設備的制作精度則非常不理想，例如：1500美元左右的設備，其精度大概是0.25mm。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對前述現有技術的缺陷，提供一種高精度、低成本、成型速度快的面成型3D打印設備。

本發明通過下述技術手段解決前述技術問題：

一種面成型3D打印設備，包括：

盛液箱，用于盛放液態的光固化材料；

加工平臺，具有位于所述盛液箱中的工作位，是產品的成型支持平臺；

驅動機構，用于驅動所述加工平臺在所述盛液箱中上下移動；

投影設備，其投影鏡頭位于所述加工平臺的上方，用于向所述加工平臺投射投影圖像。

優選地：

還包括用于固定所述盛液箱、加工平臺、驅動機構和投影設備的機架；所述機架包括底座、頂部控制箱、以及將所述頂部控制箱固定于所述底座上的固定部件；所述盛液箱安裝在所述底座上；所述投影設備安裝在所述頂部控制箱中。

所述驅動機構包括驅動電機、加工平臺連接件、運動軌跡控制部件以及滑塊；所述運動軌跡控制部件具有供所述滑塊上下移動的運動軌跡；所述驅動電機與所述滑塊連接用于驅動所述滑塊上下移動；所述加工平臺連接件的第一端與所述加工平臺連接、第二端與所述滑塊連接。

所述運動軌跡控制部件為滾珠絲杠，所述滑塊為與所述滾珠絲杠匹配的滾珠絲杠滑塊；或者所述運動軌跡控制部件為滑軌，所述滑塊為與該滑軌匹配的滑塊。

還包括控制單元；所述控制單元分別與所述驅動機構、所述投影設備連接，用于控制所述驅動機構及所述投影設備的工作。

所述控制單元包括處理器、顯示器、輸入設備和數據接口；所述顯示器、輸入設備和數據接口均與所述處理器連接，所述處理器還與所述驅動機構及所述投影設備連接。

所述顯示器為觸控顯示器，所述輸入設備為所述觸控顯示器的觸控電路。

本發明基于圖像投影進行立體快速成型，通過投影圖像由下而上地以“面”為單位進行疊層，與現有技術通過機電控制噴頭進行逐點打印的方式相比，具有以下優點：1）無需采用復雜的控制機電系統，可大幅的降低設備成本；2）由于是通過投影面成型進行打印，因此，相對于逐點打印的方式具有更高的效率，本發明打印同一產品所需的時間僅為普通3D打印機的20%；3）由于產品是逐層成型，其精度由投影圖像決定，因而可輕易實現誤差在0.01mm范圍內的高精度打印。

附圖說明

圖1是本發明具體實施例的面成型3D打印設備的結構示意圖；

圖2是圖1中的弓形板的結構示意圖；