[發明專利]激光線性掃描式光固化三維打印快速成型系統

在審

• 申請號: 201510230810.0
• 申請日: 2015-05-07
• 公開（公告）號: CN105196537A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 竇守文;劉堯文
• 申請（專利權）人: 南京百川行遠激光科技有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B33Y50/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 黃杭飛

技術領域

本發明涉及三維打印領域，尤其涉及激光線性掃描式光固化三維打印快速成型系統。

背景技術

現有的三維打印使用SLA技術打印，SLA三維打印技術通過液槽中盛滿液態光固化樹脂，激光掃描振鏡能在液態光固化樹脂表面上掃描。掃描的軌跡及光線的有無均由計算機控制，光點打到的地方，液體就固化。成型開始時，工作平臺在液面下一個確定的深度。聚焦后的光斑在液面上按計算機的指令逐點掃描，即逐點固化。當一層掃描完成后，未被照射的地方仍是液態樹脂。然后升降臺帶動平臺下降一層高度，已成型的層面上又布滿一層樹脂，刮板將粘度較大的樹脂液面刮平，然后再進行下一層的掃描，新固化的一層牢固地粘在前一層上，如此重復直到整個零件制造完畢，得到一個三維實體模型。

目前SLA機器大多使用振鏡打點的方式固化光敏樹脂，激光掃描的速度受制于振鏡結構與運動方式，即在固定區域內使用振鏡打點的方式掃描，只能達到8-12m/s的掃描速度，大大阻礙了三維模型打印的速度。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種可以快速打印三維模型的激光線性掃描式光固化三維打印快速成型系統。

實現本發明目的的技術方案是：激光線性掃描式光固化三維打印快速成型系統，該系統包括數據處理系統、傳感系統、控制系統、傳動系統、激光線性掃描LSU系統和溫控盛液系統；數據處理系統和傳感系統分別連接控制系統，控制系統分別控制傳動系統和激光線性掃描LSU系統，傳動系統帶動激光線性掃描LSU系統運動，激光線性掃描LSU系統通過激光掃描在溫控盛液系統內打印三維模型，數據處理系統把三維立體圖轉換成二維圖形；控制系統接收數據處理系統傳輸的二維圖形，把二維圖形傳輸給激光線性掃描LSU系統，傳感系統使傳動系統、激光線性掃描LSU系統和溫控盛液系統精確的運作。

作為本發明的優化方案，傳感系統包括觸碰式傳感器或溫度傳感器。

作為本發明的優化方案，傳感系統還包括位移傳感器或數字激光位移光感應器。

作為本發明的優化方案，傳感系統還包括靜壓液位傳感器或光電液位傳感器或雷達液位變送器。

作為本發明的優化方案，傳動系統包括伺服電機或步進電機或無刷電機。

作為本發明的優化方案，傳動系統還包括皮帶輪模組、絲杠模組或直線導軌。

作為本發明的優化方案，激光線性掃描LSU系統包括激光器、反射鏡系統和場鏡，激光器的波長為180nm-2000nm，反射鏡系統包括多棱鏡與棱鏡電機組合或者是單片振鏡與振鏡電機組合或者是MEMS微機電與二維振鏡組合，激光器發射激光，激光通過反射鏡系統反射后照射到場鏡上。

作為本發明的優化方案，溫控盛液系統包括刮平補液重涂系統、制件成型平臺、液體槽、溢流槽、液體槽內加溫裝置和升降平臺，刮平補液重涂系統設置于液體槽的上方，溢流槽與液體槽并行放置于所述的升降平臺上，液體槽內加溫裝置設置于液體槽的內部底部，制件成型平臺設置于液體槽的內部液體槽內加溫裝置的上方；刮平補液重涂系統用于判斷三維模型成型前表面樹脂是否達到精準的層厚度并做出補液和刮平動作，制件成型平臺用于支撐打印的三維模型，液體槽中盛裝樹脂，溢流槽用于盛裝激光線性掃描時溢出的樹脂，液體槽內加溫裝置用于調節樹脂的溫度。

作為本發明的優化方案，數據處理系統還包括液位監測系統，用于監測樹脂液位。

本發明具有積極的效果：本發明的通過控制系統控制傳感系統移動激光線性掃描LSU系統，實現了連續輻射固化大面積光敏材料，實現成型大型件和超大型件，能夠滿足打印工業化大型模具模型需要并降低制造成本。傳動系統、傳感系統和溫控盛液系統能更好的保證打印出來的效果，擺脫了傳統SLA機器的振鏡結構，大大提高了激光線性掃描的速度，達到了15-50m/s，從而提高了三維打印的效率。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中：

圖1為本發明的原理圖；

圖2為溫控盛液系統的結構圖；

圖3為本發明的結構圖。

其中，1、數據處理系統，2、傳感系統，3、控制系統，4、傳動系統，5、激光線性掃描LSU系統，6、溫控盛液系統，61、刮平補液重涂系統，62、制件成型平臺，63、液體槽，64、溢流槽，65、液體槽內加溫裝置，66、升降平臺。

具體實施方式