[發明專利]一種跨界面液體3D打印的裝置和方法

在審

• 申請號: 201711461595.0
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108189403A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 姜再興
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B29C64/264
• 分類號: B29C64/264;B29C64/135;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 王艷萍

1.一種跨界面液體3D打印裝置，其特征在于該裝置包括打印液體容器(1)、運動控制系統(2)和固化系統(3)，其中固化系統(3)由光學聚焦系統(3-1)和光路控制開關(3-2)組成；其中光學聚焦系統包括自然光點光源(3-1-1)、凸透鏡(3-1-2)和聚焦鏡(3-1-3)；或者包括激光光源(3-1-4)、擴束鏡(3-1-5)和聚焦鏡(3-1-3)；光路控制開關(3-2)設置在光學聚焦系統(3-1)的聚焦鏡(3-1-3)與該光學聚焦系統產生的光束焦點之間的光路中，通過光路控制開關(3-2)的打開或閉合來控制光路的開關；

打印液體容器(1)固定在運動控制系統(2)中，由運動控制系統(2)控制打印液體容器的移動方向和速度；

光學聚焦系統(3-1)產生的聚焦光束的焦點，位于打印液體容器(1)中。

2.根據權利要求1所述的一種跨界面液體3D打印裝置，其特征在于自然光點光源(3-1-1)為LED燈或氙燈。

3.根據權利要求2所述的一種跨界面液體3D打印裝置，其特征在于氙燈為長弧氙燈、短弧氙燈或脈沖氙燈。

4.根據權利要求1所述的一種跨界面液體3D打印裝置，其特征在于激光光源為連續激光或脈沖激光；激光為紅色激光、藍色激光或綠色激光。

5.根據權利要求1或2所述的一種跨界面液體3D打印裝置，其特征在于光路控制開關(3-2)為手動觸發、無線遙控觸發或TTL觸發方式。

6.根據權利要求1或2所述的一種跨界面液體3D打印裝置，其特征在于光路控制開關(3-2)的最大通光孔徑為Φ1.0～50.0mm。

7.根據權利要求1所述的一種跨界面液體3D打印裝置，其特征在于運動控制系統(2)為三維位移臺，三維位移臺由X、Y和Z三軸組成，每軸為滾珠與絲杠組成的模組系統，或者為皮帶帶動的軌道運動系統；運動控制系統的驅動動力為步進電機、直流電機或私服電機。

8.根據權利要求1所述的一種跨界面液體3D打印裝置，其特征在于光學聚焦系統(3-1)還包括反射裝置用于改變光的方向。

9.利用權利要求1所述的跨界面液體3D打印裝置進行3D打印的方法，按以下步驟進行：

一、將打印液體加入到打印液體容器(1)中；

二、按預打印的產品的形狀和結構，設定運動控制系統的運動軌跡和光路控制開關的動作；

三、打開光學聚焦系統(3-1)，在打印液體內進行3D打印；

四、打印完畢后，將固態的部件從打印液體內取出，清洗，得到3D打印產品。

10.根據權利要求9所述的利用權利要求1所述的跨界面液體3D打印裝置進行3D打印的方法，其特征在于打印液體容器內的打印液體為一種液體或者幾種分層的液體。