[發(fā)明專利]一種數(shù)字光處理三維打印機及其打印方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710109470.5
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106891523A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 荊門米豐信息科技有限公司
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/20;B29C64/30;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種三維打印機，具體涉及一種數(shù)字光處理三維打印機及其打印方法。

背景技術(shù)

三維打印，也稱增材制造或者積層造型，是利用數(shù)字模型加工出物理對象的過程，在加工過程中，通過逐層填加材料而建造打印對象。

三維快速成型的方法主要包括的類型為：立體平板印刷或光固化（Stereolithography，SLA)、分層實體制造（Laminated object manufacturing， LOM)、選擇性激光熔化（Selective laser Melting， SLM)、熔融沉積成型（Fused deposition modeling， FDM)。

數(shù)字光處理技術(shù)(Digital Light Processing，簡稱DLP) 是一種基于數(shù)字微鏡晶片(Digital Micromirror Device，簡稱DMD，也稱數(shù)字微器件) 的新式投影技術(shù)，數(shù)字微鏡晶片為一個半導(dǎo)體開關(guān)，其在CMOS 硅基片上集成了50-130 萬個微鏡片，每一微鏡片代表一個像素，當一個微鏡片處于" 開" 狀態(tài)時，入射光將被反射并通過投影鏡將影像投射至屏幕上，當一個微鏡片處于" 關(guān)" 狀態(tài)時，入射光將被反射至光吸收器而被吸收。光固化三維打印機是一種基于數(shù)字光處理技術(shù)，以液態(tài)光固化樹脂為成型材料的快速成型設(shè)備，其具有成型速度快及成型精度高的優(yōu)點。

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(nèi)能夠上下運動，而在光敏樹脂槽內(nèi)裝有光敏樹脂。軟件部分產(chǎn)生的影像信號經(jīng)過數(shù)字處理后，通過投影儀光源投影到光敏樹脂槽的底部，這樣光敏樹脂槽內(nèi)的光敏樹脂能夠瞬間聚合成固體，而未與光接觸的光敏樹脂則保持液態(tài)，這樣就在打印平臺與光敏樹脂槽相對的平面上逐層生成三維物體。

但是，這樣的DLP光固化3D打印機的結(jié)構(gòu)容易存在一個問題。當打印一層三維物體后，由于打印物體層仍然在液態(tài)的光敏樹脂內(nèi)，所以在打印平臺向上移動時，打印物體層與光敏樹脂槽底面之間就會形成真空，打印平臺需要克服打印物體層受到液壓及大氣壓共同的作用力，打印物體層與光敏樹脂槽底面是硬性脫開，會影響打印物體層的脫模效果，由于這種打印機是通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體，每一打印物體層均需要與光敏樹脂槽底面完成一次脫模，因此會嚴重影響物體最終的成型效果，同時還會影響打印機整體的使用壽命。在專利號201420510803.7以及申請?zhí)枮镃N201520629000的文件中就描述這種問題的存在，并給出了解決方案。但是，這些現(xiàn)有的方法不能夠解決下面問題。

對于在打印平臺上形成的第一層三維物體，該三維物體的上表面是與打印平臺的下表面接觸的，由于三維物體的上表面距離光源的距離較遠，因此其固化效果經(jīng)常受到影響而導(dǎo)致固化效果不理想，并且，由于三維物體的上表面經(jīng)常會受到向下的作用力，實踐中發(fā)現(xiàn)，第一層三維物體容易與打印平臺發(fā)生脫離或者緊固效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種解決第一層三維物體與打印平臺的表面接觸不牢固，容易脫離的問題。

為了完成上述目的，本發(fā)明提供了一種數(shù)字光處理三維打印機，其包括框架；光敏樹脂槽設(shè)置在框架內(nèi)和用于承載打印物體的打印平臺，打印平臺可在光敏樹脂槽內(nèi)運動；第一光源設(shè)置在光敏樹脂槽的下方，在靠近第一光源的一側(cè)，打印平臺具有用于承載三維物體的承載面；打印平臺還包括隔空部，隔空部的下側(cè)壁的下表面形成承載面，下側(cè)壁為透明下側(cè)壁，隔空部內(nèi)設(shè)置有第二光源。

由上述方案可見，第二光源靠近下側(cè)壁的承載面，這樣有助于對靠近承載面的第一層液體光敏樹脂進行照射固化，從而加強第一層三維物體在打印平臺上的附著程度，避免第一層三維物體在受到向下的拉力的時候發(fā)生脫離打印平臺承載面的問題。

一個優(yōu)選的方案是，數(shù)字光處理三維打印機還包括切割機構(gòu)，切割機構(gòu)具有連接在一起的推拉裝置和切割刀片，推拉裝置的一端與光敏樹脂槽的側(cè)壁連接，推拉裝置的另一端與切割刀片連接。

由上述方案可見，切割機構(gòu)帶動切割刀片把固化后的光敏樹脂層與槽底板分離，避免槽底板拉動已經(jīng)固化的三維物體時使得第一層三維物體與打印平臺的承載面脫離。

一個優(yōu)選的方案是，切割刀片的后端與推拉裝置連接，切割刀片的前端貼住光敏樹脂槽的槽底板。

一個優(yōu)選的方案是，切割刀片的后端的位置高于切割刀片的前端所在位置，且切割刀片沿后端至前端呈曲線形。

由上述方案可見，保證切割位置準確，避免意外切割光敏樹脂造成的問題。