[發明專利]一種光固化三維制造裝置

在審

• 申請號: 201810422439.1
• 申請日: 2018-05-05
• 公開（公告）號: CN108297398A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 姚志鋒;郭琰輝;王虎
• 申請（專利權）人: 寧波市石生科技有限公司
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/20;B29C64/245;B29C64/30;B33Y30/00
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本發明公開了一種光固化三維制造裝置，包括：載體，用于承載和移動三維構建物；構建平臺，所述構建平臺上設有用于盛放可聚合材料的料盒；離型層，所述離型層設于料盒底部，該離型層與可聚合材料相接觸，所述離型層整體為液態，該離型層與可聚合材料不相溶，且離型層的密度大于可聚合材料；光源，用于對構建平臺進行照射，用于提供固化可聚合材料波長范圍內的UV光，此時由于離型層是液態的，光固化后的固態可聚合材料為固態狀態，故三維構建物與離型層直接脫離接觸并隨構載體聯動，從而提高了三維制造的速度，而且離型層為一個固定的穩定結構，實現上述效果的工藝較為簡便。

技術領域

本發明涉及技術領域為三維成型領域，特別涉及一種光固化三維制造裝置。

背景技術

光固化三維制造(打印)的技術原理是先將三維模型通過一個方向進行分層，從而獲取每層的輪廓信息或者圖像信息，然后通過光源來實現每層的數據信息，將聚合物單體與預聚體組成光引發劑(光敏劑)，經過UV光照射后，引起聚合反應，完成每一層的固化，重復迭代，最后形成一個三維實體模型。由于每打印一層，需要將正在構造的三維構造物從固化發生區域的底面分離出來的離型動作，離型后還需要靜置幾秒鐘使得液面能夠平穩，打印一層往往需要十幾秒鐘，效率非常低。

現有技術中，采用的方式是利用機械步驟將正在構造的三維構造物剝離固化發生區域的底面，這樣的機械步驟不僅對于機械結構的精度要求高，而且增加了制造的整體時間。其中申請號為201480008529.6，申請日為2014-02-10的《通過承載體利用進料的三維制造的方法和設備》專利中公開了：三維制造物固化發生區域的底面通過半滲透性元件與聚合液膜脫離層，起到了隔絕固化的作用，新的固化層與固化發生區域的底面分離，那么無需通過機械步驟將其二進行分離，這樣提高了制造的效率。但是要實現上述的技術方案，需要將抑制劑流體保持在固化發生區域的底面上，抑制劑抑制可聚合材料固化，并始終維持一定厚度的可聚合材料液膜等以上要求。在實際操作過程中，抑制劑供給的流速，半滲透性元件對于抑制劑滲透效果與可聚合材料液膜的厚度等變量均會對于固化造成影響，進一步影響三維構造物最后的成型效果，該設備在實際應用時由于變量多，所以生產工藝難度較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種三維構造物在固化過程中能夠快速離型，制造效率高且穩定的光固化三維制造裝置。

為解決上述技術問題，本發明提供的一種光固化三維制造裝置，包括：載體，用于承載和移動三維構建物；構建平臺，所述構建平臺上設有用于盛放可聚合材料的料盒；離型層，所述離型層設于料盒底部，該離型層與可聚合材料相接觸，所述離型層整體為液態，該離型層與可聚合材料不相溶，且離型層的密度大于可聚合材料；光源，用于對構建平臺進行照射，用于提供固化可聚合材料波長范圍內的UV光。

采用以上所述的結構后，本發明與現有技術相比，具有以下的優點：由于離型層密度大于可聚合材料且離型層與可聚合材料不相溶，離型層能夠維持在料盒與可聚合材料之間，將光源對載體與料盒內可聚合材料接觸的實施光照，一定時間后該光照處的離型層上的可聚合材料固化成型為部分三維構建物，停止光照之后通過驅動裝置控制載體遠離光源的方向移動一定距離，此時由于離型層是液態的，光固化后的固態可聚合材料為固態狀態，故三維構建物與離型層直接脫離接觸并隨構載體聯動，從而提高了三維制造的速度，而且離型層為一個固定的穩定結構，實現上述效果的工藝較為簡便。

進一步地，所述離型層與料盒底部之間設有固定件，該固定件用于固定離型層。

進一步地，所述固定件為內部具有與外界連通腔體的結構，所述離型層被固定于該固定件的腔體內。

進一步地，所述固定件為凝膠或納米纖維。

進一步地，所述離型層為水或可透光水溶液。

進一步地，所述可透光水溶液為飽和氯化鋅溶液。

進一步地，所述可透光水溶液為水溶性有機鹽加重劑溶液。