[發明專利]DLP光固化3D打印機的工作臺組件

有效

• 申請號: 201410451938.5
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104191625B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 潘俊深;沈杰;朱可樂
• 申請（專利權）人: 寧波智造數字科技有限公司
• 主分類號: B29C64/245
• 分類號: B29C64/245;B33Y30/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司33241
• 代理人: 周豪靖

技術領域

本發明涉及一種DLP光固化3D打印機的部件，特別是一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件。

背景技術

DLP光固化3D打印機的工作原理：采用數字光處理（DLP）技術使用一個投影儀逐層固化液態光敏樹脂。其能夠打印出具有非常精細分辨率的對象，超過了典型的熔融長絲制造（FFF）的3D打印機。

DLP光固化3D打印機主要有軟件和硬件兩部分組成。上述的硬件部分主要包括了打印機框架、投影儀、打印平臺、工作臺以及樹脂槽，具體工作中樹脂槽固定在工作臺上，兩者一同構成了DLP光固化3D打印機的工作臺組件，打印平臺的連續層結構沉入到樹脂槽中，其中的樹脂槽基本上就是一個裝光敏樹脂的缸體，軟體部分產生的影像信號在經過數字處理（DLP）后再由投影儀投影出來，該投影光在透過樹脂槽的底部后與光敏樹脂相接觸。此時光接觸的光敏樹脂瞬間聚合成固體（即打印層，厚度一般為25~30μm），而未與光接觸的光敏樹脂則還會是保持液態，從而在打印層與樹脂槽的內底面之間就會形成真空，使得打印層受到液壓與大氣壓的共同作用力。考慮到目前DLP光固化3D打印機結構中打印層與樹脂槽的槽底面兩者進行脫模時，固定樹脂槽的工作臺無法發生傾斜偏置，而樹脂槽整體上又呈剛性（材料一般選用玻璃或者亞克力），其槽底面無法產生一定的形變量，打印平臺克服自重以及氣、液壓力而被上提就需要施加較大的外力，提升了對打印機框架整體結構強度的要求，打印機框架容易損壞；同時打印層與樹脂槽底面是硬性脫開，還會影響打印層的脫模效果，由于光刻成型3D打印機是通過逐層打印的方式來構造物體，物體的整一構造過程中每一打印層均需要與樹脂槽底面完成一次脫模，因此上述結構會嚴重影響物體最終的成型效果，無法提升其表面光潔度，同時還會影響3D打印機整體的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，上述工作臺組件中的安裝底框相對于工作臺基板能夠產生傾斜偏置。

為了實現上述目的，本發明所設計的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，包括工作臺和透明樹脂槽，在所述的工作臺上連接有與其保持平行狀的安裝底框，所述的透明樹脂槽固定在安裝底框上；所述的安裝底框是其一側在打印層與透明樹脂槽槽底面兩者脫模時瞬間向下傾斜，并且當上述的脫模過程結束后進行自動復位的安裝底框。

采用了上述工作臺組件的DLP光固化3D打印機在具體使用時，盛有液態光敏樹脂的透明樹脂槽安裝在安裝底框上，3D打印機的打印平臺進入透明樹脂槽內直至其底面與槽底面之間保持25~30μm的垂直間隙，投影儀的投影光在透過透明樹脂槽后與液態光敏樹脂相接觸。此時光接觸的液態光敏樹脂瞬間聚合成打印層，而未與光接觸的液態光敏樹脂則還會是保持液態，從而在打印層的底面與透明樹脂槽槽底面之間就會形成真空。緊接著打印層需要與透明樹脂槽的槽底面進行脫模，在兩者的脫模過程中安裝底框瞬間向下傾斜，導致安裝底框整體與工作臺形成一個夾角（夾角的具體角度一般在3~7度之間），從而在打印層與透明樹脂槽槽底面兩者之間撕開一個微小缺口，通過該缺口將打印層的底面與透明樹脂槽槽底面兩者之間形成的真空給破壞，施加在打印層上的氣液壓力瞬間消失，打印平臺能夠被輕便地提升，同時由于打印層與透明樹脂槽槽底面是通過相互剝離而實現脫模，因此打印層的脫模效果較好。

作為進一步的優選，上述安裝底框在工作臺上的具體安裝結構為：所述的安裝底框通過彈性組件與工作臺基面相連接，在所述安裝底框的一側邊緣還設有第一凸緣，在所述工作臺的下方設有當接收到打印層與透明樹脂槽槽底面兩者的脫模信號，則輸出軸旋轉一周的伺服電機，該伺服電機的輸出軸上傳動連接有凸輪，該凸輪的偏心端上連接有連桿，所述連桿的另一端與上述第一凸緣相連接。在具體使用中當打印層與透明樹脂槽槽底面兩者進行脫模時，上述優選方案中的伺服電機接收到上述脫模信號，其輸出軸旋轉一周并通過凸輪連桿機構帶動安裝底板的一側瞬間向下傾斜再復位，安裝底板的驅動方式簡單有效，實用性強。

作為再進一步的技術優選，上述的安裝底框通過彈性組件與工作臺基面相連接的具體結構為：所述安裝底框呈矩形，并且在其四個角位置均設有第二凸緣，所述的每個第二凸緣上均設有第一通孔，并串接上U型連接件，U型連接件的兩端部固定至工作臺基面上，并且在U型連接件上還套接有螺旋彈簧，螺旋彈簧位于第二凸緣與工作臺基面兩者之間。該進一步的優選方案中安裝底框與工作臺基面兩者的柔性連接方式簡單，同時連接穩定性好。