[發(fā)明專利]一種光固化三維打印裝置及其打印方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710989871.4
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107538737A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 陳靜
• 申請（專利權）人: 陳靜
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/357;B33Y30/00
• 代理公司: 山東重諾律師事務所37228
• 代理人: 冷奎亨

技術領域

本發(fā)明涉及的技術領域為三維成型領域，特別涉及一種光固化三維打印裝置及其打印方法。

背景技術

三維打印也稱增材制造或者積層造型，采用數字模型加工出物理對象的過程，在成型的過程中采用逐層地加入材料而成型三維物體。

數字光處理技術(Digital Light Processing，簡稱DLP) 是一種基于數字微鏡晶片(Digital Micromirror Device，簡稱DMD，也稱數字微器件) 的新式投影技術，數字微鏡晶片就是半導體開關，它在CMOS 硅基片上集成了50-130 萬個微鏡片，其中，每一個微鏡片代表了一個像素，當一個微鏡片處于" 開" 狀態(tài)時，入射光就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" 狀態(tài)時，入射光將被反射至光吸收器而被吸收。

這種光固化的三維打印機（三維成型設備）是基于數字光處理技術，以液態(tài)光固化樹脂為成型材料的成型設備，其具有成型速度快及成型精度高的優(yōu)點。

這種光固化三維成型設備包括有軟件和硬件。硬件主要包括打印機機架、投影儀光源、打印平臺和光敏樹脂槽。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液體光敏樹脂。軟件部分形成的影像信號通過數字處理后，投影到光敏樹脂槽的底部，如此以來，光敏樹脂槽內的光敏樹脂能夠聚合成固體，而沒有和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。例如，申請?zhí)枮镃N201510107646.4 （CN104669625A）的中國專利就公開了一種光固化的三維打印機。

然而，現有的光固化三維打印機在完成三維物體成型后，三維物體的表面經常會殘留附著有較多的光敏樹脂液體，這些殘留液體后期需要清洗處理，這樣不僅容易造成環(huán)境污染，而且浪費了資源，提高了三維物體的制造成本。

發(fā)明內容

為了解決上述已有技術的不足，本發(fā)明的目的是：提供一種減少成品三維物體上表面殘留較多液體光敏樹脂的光固化三維打印裝置及其打印方法。

本發(fā)明的發(fā)明思想：通過震動組件對打印平臺上的三維物體進行震動，以抖落其附著的液體光敏樹脂，第一電磁吸附單元和第二電磁吸附單元協同配合，分別在不同的時機對打印平臺進行吸附或分離。最終，避免了后期處理成品三維物體造成的環(huán)境污染，另外，還可以起到原料回收的作用，降低了制造成本。

一種光固化三維打印裝置，其包括容納槽體、固化光源、打印平臺、移動組件和震動組件：容納槽體用于裝載光敏樹脂原料，容納槽體包括透明槽底板；固化光源設置在容納槽體的下部，固化光源發(fā)出的光線能夠透過透明槽底板而照射固化容納槽體內的液體光敏樹脂；打印平臺設置在透明槽底板上部，打印平臺用于承載固化的三維物體；移動組件具有第一連接部，第一連接部包括第一電磁吸附單元，第一連接部通過第一電磁吸附單元與打印平臺可分離地連接，移動組件用于帶動打印平臺沿豎直方向移動；震動組件具有第二連接部，第二連接部包括第二電磁吸附單元，震動組件通過第二連接部的第二電磁吸附單元與打印平臺可分離地連接，震動組件用于實現對打印平臺的震動。

本發(fā)明的有益效果：在完成三維物體的打印之后，通過震動組件對打印平臺上的三維物體進行震動，以抖落其上面的液體光敏樹脂，避免后期處理造成的環(huán)境污染，也可以起到原料回收的作用，降低制造成本。第一電磁吸附單元和第二電磁吸附單元協同配合，分別在不同的時機對打印平臺進行吸附或分離，結構設置合理，實現了對成品三維物體的表面殘留的液體光敏樹脂回收的目的。

一個優(yōu)選的方案是，震動組件包括震動電機和連接件，震動電機、連接件和第二連接部依次連接。

一個優(yōu)選的方案是，震動組件包括固定件、彈性件，固定件、彈性件和第二連接部依次連接。

一個優(yōu)選的方案是，震動組件與移動組件連接，移動組件能夠帶動震動組件和的打印平臺一起移動。

本發(fā)明提供的光固化三維打印裝置的打印方法包括下面的步驟：

S1：光固化三維打印機獲得預備打印的三維物體的數據信息；

S2：保持第二電磁吸附單元不產生吸附力，即震動組件對打印平臺沒有產生吸附力；同時，保持第一電磁吸附單元產生吸附力，即移動組件能夠對打印平臺產生吸附力，以控制打印平臺的上升和下降；

S3：打印平臺移動至容納槽體靠近透明槽底板的位置，形成第一層固化的三維物體，打印平臺再逐漸向上移動，最終逐層形成成品三維物體；

S4：移動組件繼續(xù)帶動打印平臺向上移動，使得打印平臺和成品三維物體位于容納槽體的上方；