[實用新型]一種3D打印設備用的成型組件

有效

• 申請號: 201720551093.6
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN207465883U
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 王曉斌;曾源;吳曉堅;陳國清;陳天培;曾浩然
• 申請（專利權）人: 廣東奧基德信機電有限公司
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/295;B29C64/321;B29C64/307;B29C64/106;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本實用新型公開了一種3D打印設備用的成型組件，包括設于工作臺下方的缸體，缸體開口端與工作臺組合形成制品成型的工作腔，工作臺上方設有刮料支架，刮料支架與缸體位置相對應，其特征在于：所述缸體外設有包圍缸體外沿的回流槽，回流槽與樹脂輸入端相對應的位置上設有回流孔，刮料支架上設有導液機構和排氣孔，排氣孔與導液機構位置相對應，缸體與工作臺分離設置，缸體上設有可帶動其作豎向移動的升降調節機構。本實用新型的3D打印設備用的成型組件工作穩定性強、能縮短制品成型周期，并可提高制品致密度、并可避免樹脂產生高溫老化或氧化現象。

技術領域

本實用新型涉及一種3D打印設備，具體說是一種工作穩定性強的3D打印設備用的成型組件。

背景技術

3D打印機是目前應用日益廣泛的三維增材制造設備，立體光固化成型是3D成型技術的一種，其主要利用特定波長的光按立體模型的截面形狀分層照射至液態的光敏樹脂上，并使光敏樹脂固化，從而形成具有立體形狀的制品。傳統的光固化3D打印設備中，其成型組件包括工作臺、在工作臺下方設置的用于容置液態光敏樹脂的缸體、及設于工作臺上方的刮料器。缸體內部空間與工作臺構成固化成型的工作腔。并且利用刮料器的往返移動，實現其對可移動工作板上的樹脂進行刮平操作。然而，該結構的成型組件存在幾個重大的技術缺陷：

第一，為了使液態樹脂在每次光掃描過程中均可完全浸沒制品本身，缸體內通常會設置沉塊，利用沉塊的不斷下降使缸體內樹脂的液面隨之上升。然而，當沉塊的下降速度過快時，樹脂會從缸體的邊沿處溢出，從而污染缸體周圍的部件，使打印機在制品成型完成后需要進行繁雜的清洗工作。而隨著樹脂的不斷溢出，缸體內可用的液態樹脂量也不斷減少，該現象除了會造成大量的液態樹脂浪費外，當制品需要進行表面的二次精細成型時極容易出現樹脂量不足的情況，嚴重影響了制品的成型質量。

第二，當3D打印設備需要進行缸體更換時，工作臺與缸體連接后其水平度很難保持一致，即工作臺會產生水平方向上的傾斜現象，該現象會嚴重影響制品成型的穩定性。而3D打印設備在長時間使用后，工作臺會因機架振動而產生一定的水平傾斜度，該傾斜度會在持續使用過程中不斷擴大，從而嚴重影響了制品成型的質量及可靠性。

第三，由于刮料器在工作板上往復移動，受樹脂自身表面張力的影響，樹脂中的細小氣泡會隨著刮料器的移動而被卷至刮料器的底部，并被刮料器壓進樹脂內部。該情況會導致樹脂內部在光照射固化后產生氣隙，大幅降低了制品內部的致密程度，從而嚴重影響制品的機械性能。而氣泡在樹脂表面上積聚時，其在樹脂的光照固化后會在樹脂的表面產生坑洞，除了會嚴重影響樹脂在成型時的平整程度和液面的均勻性外，還會使樹脂在成型時產生離層的現象。

第四，缸體內容置有大量的光敏樹脂，當打印設備處于非工作狀態時，缸體內的樹脂會持續與外界空氣接觸。長時間放置后光敏樹脂會出現氧化或老化的現象，從而嚴重影響了后續打印時制品的強度及機械性能。而由于缸體與工作臺采用固定連接，當樹脂需要更換時，操作人員必須先把缸體內樹脂排出，再對缸體進行清洗，最后注入需要更換的樹脂。上述工序除了增加樹脂在實際加工時的流轉次數、影響樹脂的使用穩定性外，其還大大增加了3D打印成型的加工時間。

第五，為了避免缸體內的液態樹脂在長時間放置或工作時產生凝固、結塊的現象，目前的樹脂缸體外表面上通常會裝設加熱裝置，利用加熱裝置對缸體進行加熱，以保障液態樹脂始終保持良好的流動性。然而，加熱裝置通常直接裝設于缸體的外表面，并采用定點式接觸加熱。由于熱源直接與缸體外表面接觸，熱傳導作用的速度較快，所以在加熱點處的液態樹脂溫度較高，容易產生氧化、老化的問題。而液態樹脂的導熱率通常較低，所以缸體內不同部分的樹脂溫度也不盡相同，且與缸體外表面接觸處相對的樹脂溫度最高，該現象會造成缸體內液態樹脂產生溫度分布極不均勻的情況，嚴重影響了樹脂的正常使用。