[實用新型]一種基于DLP技術(shù)的光固化面成型裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520251135.5
• 申請日: 2015-04-23
• 公開（公告）號: CN204566705U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊來俠;龔林;楊志凌;張文明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B33Y30/00
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 李中群

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于快速成型制造裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種利用DLP技術(shù)的紫外光進(jìn)行光固化的面成型裝置。

背景技術(shù)

光固化成型工藝是一種以液態(tài)光敏樹脂為原料，利用光敏樹脂在光的照射下引起的聚合反應(yīng)，完成固化機(jī)理而形成的一種快速成型工藝方法，由于具有成型過程自動化程度高、加工速度快、生產(chǎn)周期短、制作原型表面質(zhì)量好、尺寸精度高以及能夠?qū)崿F(xiàn)比較精細(xì)的尺寸成型等特點(diǎn)，近年來已被廣泛應(yīng)用于多種制造領(lǐng)域。

機(jī)械加工部分作為光固化技術(shù)中的重要組成部分，對整個系統(tǒng)的加工效率、加工精度起著至為關(guān)鍵的作用。現(xiàn)有技術(shù)中，公知的光固化成型機(jī)大多采用的是頂掃式的點(diǎn)成型設(shè)計。這種設(shè)計形式在實際應(yīng)用中存在著以下的問題：(1)、光發(fā)射器發(fā)射的光源為點(diǎn)光源，將光在加工平面上匯聚成點(diǎn)，讓光點(diǎn)按一定的掃描路徑進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，因此要形成一個三維模型的話就需要對X、Y、Z三個空間方向進(jìn)行控制，這樣會使得加工效率低；(2)、光發(fā)射器位于加工工作面的上端，在完成一個層厚的加工之后為保證加工出模具的準(zhǔn)確性，需要對光敏樹脂有一個刮平的過程，由此會使得裝置復(fù)雜化，同時也加大了制造費(fèi)用；(3)、在點(diǎn)成型過程中現(xiàn)有技術(shù)的加工溫度高于室溫，在加工后的熱平衡過程中會由于溫度的變化產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致加工出的實體發(fā)生變形，最終影響到加工質(zhì)量。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，提供一種基于DLP技術(shù)的光固化面成型裝置，采用該光固化面成型裝置在保證完整加工過程的基礎(chǔ)上，可顯著減少成型時間及功耗并有效提高光固化快速成型的加工質(zhì)量。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的而采用的技術(shù)解決方案是這樣的：所提供的基于DLP技術(shù)的光固化面成型裝置由機(jī)架、步進(jìn)電機(jī)、升降裝置、托板架、托板、樹脂槽以及DLP投影系統(tǒng)組成，由PC機(jī)系統(tǒng)控制的步進(jìn)電機(jī)設(shè)置在機(jī)架的上部，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸通過升降裝置與托板架連接，托板架的下端裝有一個粘有毛玻璃的托板，托板下面放置有內(nèi)裝液態(tài)光敏樹脂的樹脂槽，樹脂槽固定在機(jī)架下部，在樹脂槽的正下方設(shè)置有用于對樹脂槽內(nèi)的液態(tài)光敏樹脂進(jìn)行照射的DLP投影系統(tǒng)。

上述基于DLP技術(shù)的光固化面成型裝置中，在步進(jìn)電機(jī)上設(shè)有用于將位移信號轉(zhuǎn)換成電信號的編碼器，編碼器與步進(jìn)電機(jī)之間用法蘭盤進(jìn)行固定。

上述基于DLP技術(shù)的光固化面成型裝置中，升降裝置為絲桿式升降傳動裝置，升降裝置的下端通過滑塊與托板架相連接，托板架通過蝶形螺栓與粘有毛玻璃的托板相連接。

上述基于DLP技術(shù)的光固化面成型裝置中，托板架采用側(cè)向面為L型的板架設(shè)計，在托板架的側(cè)面板和底面板之間連接有一個三角形加強(qiáng)筋，托板架的側(cè)面板與滑塊之間通過四個沉頭螺釘進(jìn)行固定，在托板架的底面板兩個U型槽，通過兩個蝶形螺栓將托板架和托板連接在一起；在托板的下底面粘附了一塊毛玻璃。

上述基于DLP技術(shù)的光固化面成型裝置中，樹脂槽由樹脂槽槽身和樹脂槽底座組成，在樹脂槽底座上開有一個正方形的通孔，在樹脂槽底座的正方形通孔內(nèi)嵌放有一塊石英玻璃，樹脂槽槽身位于樹脂槽底座上，在樹脂槽槽身和樹脂槽底座之間鋪有一層用于防止氧阻聚作用的F46薄膜，在薄膜上面墊有一圈和樹脂槽槽身底面尺寸一致的密封墊。樹脂槽內(nèi)置的液態(tài)光敏樹脂也叫UV樹脂，由聚合物單體、預(yù)聚體、光引發(fā)劑構(gòu)成，是一種可在紫外光照射下能發(fā)生固化的樹脂。

本實用新型中所用到的DLP投影系統(tǒng)主要包括高亮光源、DMD芯片、出光鏡頭等，DLP投影是一項比較先進(jìn)和成熟的投影技術(shù)，其核心部件是數(shù)字微鏡元件——DMD芯片，當(dāng)采集到三維模型之后PC機(jī)系統(tǒng)對其進(jìn)行處理，形成二維的平面圖，通過數(shù)據(jù)線傳輸給DMD芯片，在其上面將會產(chǎn)生與計算機(jī)相同的圖案。

與現(xiàn)有光固化成型技術(shù)相比，本實用新型在保證完整加工過程的基礎(chǔ)上，通過對光源設(shè)置位置及照射方式的改變，實現(xiàn)了對面成型制品的高效，低耗的加工，具有成型加工效率高、成型質(zhì)量好、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、成本低、壽命長、操作方便、加工后成型件實體的翹曲變形小以及便于普及應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實用新型一個具體實施例的總裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型中托板架與托板部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型中樹脂槽部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各數(shù)字標(biāo)號的名稱分別是：1－編碼器，2－法蘭盤，3－步進(jìn)電機(jī)，4－絲桿，5－滑塊，6－托板架，61－三角形加強(qiáng)筋,62－U型槽，7－托板，8－樹脂槽,81－樹脂槽槽身，82－樹脂槽底座，9－DLP投影系統(tǒng)，10－機(jī)架。

具體實施方式