[發明專利]三維成型材料、DLP三維打印機及其成型方法

有效

• 申請號: 201511033420.0
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105500710B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 蘇健強;余嘉
• 申請（專利權）人: 珠海天威飛馬打印耗材有限公司
• 主分類號: B29C64/106
• 分類號: B29C64/106;B29C64/20;B29C64/255;B33Y30/00;B33Y70/00
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協

本發明涉及一種三維成型材料、DLP三維打印機及其成型方法，三維成型材料用于DLP三維打印機，三維成型材料包括光敏樹脂，三維成型材料還包括抑制劑，抑制劑的密度大于光敏樹脂的密度;抑制劑與光敏樹脂不發生化學反應,抑制劑與光敏樹脂不發生融合,抑制劑為己烷、石油醚、環己烷、二硫化碳中的至少一種。其克服了光敏樹脂固化層與槽底板粘連的問題。

技術領域

本發明涉及一種用于DLP三維打印機的三維成型材料、DLP三維打印機及其成型方法。

背景技術

三維（3D）打印是以三維設計模型為基礎，通過軟件分層和數控成型，再利用激光束、熱熔噴嘴、光敏固化等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、液體光敏樹脂等材料通過逐層固化疊加成型的技術，最終制造出實體產品。

數字光處理（DLP）是一種成型精度較高的打印方法，其工作原理是利用DLP技術，光源采用投影儀成像，光源逐層固化液態光敏樹脂，打印出分辨率較高的三維物體，其分辨率超出典型的熔融沉積制造（FDM）類型的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。硬件包括打印機框架、投影儀光源、打印平臺以及光敏樹脂槽。打印平臺在光敏樹脂槽內能夠上下運動，而在光敏樹脂槽內裝有光敏樹脂。軟件部分產生的影像信號經過數字處理后，通過投影儀投影到樹脂槽的底部，這樣投影到樹脂槽底部的光與光敏樹脂瞬間聚合成固體，而未與光接觸的光敏樹脂則保持液態，這樣就在打印平臺與樹脂槽底板相對應的那一面上逐層生產出需要打印的物體。

但是這樣的結構容易存在一個問題，每當打印一層后，當打印平臺向上移動時，需要克服固化的光敏樹脂打印層與透明樹脂槽的槽底板之間的粘連作用。而在這個過程中，容易導致最終打印的物體不成功。可以參考申請號為CN201520610064.3的中國實用新型專利申請，其對這種粘連作用具有較為詳細的描述。

發明內容

為了解決現有的DLP三維打印機在打印過程中打印層受到液面的吸力的作用，本發明的主要目的是提供一種用于DLP三維打印機的成型材料以及提供一種DLP三維打印機的打印方法，本發明還提供了一種DLP三維打印機。

為了實現上述目的，本發明提供的三維成型材料用于DLP三維打印機，三維成型材料包括光敏樹脂，三維成型材料還包括抑制劑，抑制劑的密度大于光敏樹脂的密度;抑制劑與光敏樹脂不發生化學反應,抑制劑與光敏樹脂不發生融合,抑制劑為己烷、石油醚、環己烷、二硫化碳中的至少一種。

由上述方案可見，由于抑制劑與光敏樹脂為兩種不同類型的液體材料，因此在它們兩者之間的界面之間，光敏樹脂與抑制劑的附著力較小，固化后的光敏樹脂與抑制劑的分離過程比較容易，避免了在現有的打印過程中，固化后的光敏樹脂與透明成型槽的槽底板之間發生的粘連作用而造成打印失敗的問題。根據極性相近和內聚能密度相近原則，以及高極性與低極性溶劑不相溶的原理，具體選擇了上述幾種類型的抑制劑，它們的價格低廉，固化光敏樹脂與這幾種液體的附著力非常小。需要指出的是，在實驗過程中如果抑制劑采用水或者鹽水時，有部分類型的光敏樹脂容易在水中形成白色絮狀物質，隨著打印時間的持續進行，這種白色絮狀物會相應增加，進而對后續的打印過程造成一定影響。

一個優選的方案是，光敏樹脂與抑制劑的體積配比為20:1。

由上述方案可見，經過反復的測試實驗，發現這個比例的體積配比非常有利于打印過程的進行，最大程度實現本發明的發明目的。

一個優選的方案是，光敏樹脂與抑制劑分別放置在不同的容器中存儲，或者光敏樹脂與抑制劑放置在一個容器中保存，這兩種方式均屬于本發明所指的三維成型材料。

本發明提供的DLP三維打印機的成型方法，依次執行下面的步驟：

步驟1: 選取光敏樹脂和抑制劑，抑制劑的密度大于光敏樹脂的密度，抑制劑與光敏樹脂不發生化學反應, 抑制劑與光敏樹脂不發生融合,抑制劑為己烷、石油醚、環己烷、二硫化碳中的至少一種；