[實用新型]一種可見光固化3D打印的光源系統

有效

• 申請號: 201721523223.1
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN207630510U
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 梁松松;張弓;袁海;侯至丞;王衛軍;王建;李均;韓彰秀
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院先進技術研究所;深圳市中科德睿智能科技有限公司
• 主分類號: B29C64/106
• 分類號: B29C64/106;B29C64/282;B33Y30/00
• 代理公司: 廣州容大專利代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

本實用新型提供了一種可見光固化3D打印的光源系統，屬于3D打印技術領域。它解決了現有光源系統的光源無法固化不同特性的材料等技術問題。3D打印機包括打印頭，打印頭的底部具有噴嘴，本光源系統包括光源調整機構和運動平臺，運動平臺上設有若干光源發射器，光源調整機構包括固定座、若干固定透鏡和若干旋轉透鏡，固定座位于運行平臺的下方，各固定透鏡分別位于對應的光源發射器的下方，各旋轉透鏡與對應的固定透鏡相對設置，各固定透鏡均固定在固定座上且位于遠離噴嘴的一側，各旋轉透鏡均設置在固定座上且位于靠近噴嘴的一側。本光源系統具有多個光源發射器，可以同時固化不同特性材料的樹脂材料，實現同一層不同特性材料的混合打印。

技術領域

本實用新型屬于3D打印技術領域，涉及一種可見光固化3D打印的光源系統。

背景技術

光固化3D打印技術，在成型過程中，使用噴嘴噴射樹脂材料，隨即利用可見光光照固化，逐層堆積成形，最終得到三維實體模型，該類型的3D打印技術將噴射成型和光固化成型技術結合，提高了成型效率。但是，在光固化3D打印過程中，光源的結構形式至關重要，是決定打印是否成功或打印質量的關鍵因素。

現有的光固化3D打印技術的光源都兩種形式，其中一種是利用DLP技術，采用DLP投影技術將整個面的激光聚焦在光敏樹脂液體表面固化，而另一種是利用紫外光跟隨打印頭進行材料的固化成型。

其中，DLP技術的光源成型效率高，但是不能在同一層打印不同顏色的材料，有一定的局限性；利用將打印頭固定在一起，打印頭根據輪廓的信息運動，進而完成打印，這樣的打印形式可以控制材料在同一層使用不同顏色的材料，但是現有的光源系統是使用單一的光源發射器，固化效率低，需要增加光照時間來增強固化效果，并且不能同時固化不同特性的材料，因為不同特性的材料需要不同波長的光源進行固化。如果是面光源可以提高成型效率，但是無法實現彩色打印的需求。

上述現有技術具有如下缺點：光源照射系統只有一個光源發射器，光照強度低，成型效率不高；光源無法固化不同特性的材料；材料固化過程慢，不能適應高速或超高速打印速度(材料需要長時間才能實現固化)。

發明內容

本實用新型針對現有的技術存在的上述問題，提供一種可見光固化3D打印的光源系統，該光源系統可以采用不同波長的光源，能夠固化不同特性的材料。

本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現：

一種可見光固化3D打印的光源系統，3D打印機包括打印頭，打印頭的底部具有噴嘴，其特征在于，所述光源系統包括光源調整機構和固定在所述打印頭中部的運動平臺，所述運動平臺上設有若干光源發射器，所述光源調整機構包括可上下移動的固定座、若干固定透鏡和若干旋轉透鏡，所述固定座位于運行平臺的下方，各固定透鏡分別位于對應的光源發射器的下方，各旋轉透鏡與對應的固定透鏡相對設置，各固定透鏡均固定在所述固定座上且位于遠離噴嘴的一側，各旋轉透鏡均設置在固定座上且位于靠近噴嘴的一側。

其工作原理是：本光源系統具有若干光源發射器，各光源發射器發射的光經過對應的固定透鏡的反射后，反射到相對設置的旋轉透鏡上，之后所有的光匯聚到噴嘴的下方形成光斑，噴嘴噴出材料后，匯聚的光斑隨即將材料固化。旋轉透鏡通過旋轉，可以調整光的路徑，并調節光斑的大小和位置。在打印過程中，運動平臺與打印機連接，運動平臺根據需要打印的輪廓，在驅動機構驅動下進行運動。光源調整機構的固定座可以上下移動來調整光斑的大小和光斑的位置。

在上述的一種可見光固化3D打印的光源系統中，所述光源調整機構還包括若干移動透鏡，各移動透鏡滑動連接在所述固定座上且分別位于相對設置的固定透鏡和旋轉透鏡之間。該結構中，各光源發射器發射的光經過對應的固定透鏡的反射后，經過移動透鏡，再反射到相對設置的旋轉透鏡上，移動透鏡通過移動，可以調整光的路徑，并調節光斑的大小和位置。

在上述的一種可見光固化3D打印的光源系統中，所述運動平臺水平設置，各光源發射器均呈圓柱狀且均與運動平臺垂直設置。