[發(fā)明專利]用于檢測3D打印中間層光固化樹脂表面質(zhì)量的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810609625.6
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108943696B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧慶全;周遂新
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市原力無限打印科技有限公司
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/386;B33Y50/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

本發(fā)明公開一種用于檢測3D打印中間層光固化樹脂表面質(zhì)量的裝置，其包括：控制器及與控制器連接的激光檢測器、分束器、激光源、電流計掃描儀，該分束器設(shè)置于激光檢測器與電流計掃描儀之間，且該激光檢測器、分束器、電流計掃描儀同軸定位分布；所述激光源置于該分束器下方，且該分束器與激光源之間設(shè)置有至少一個擴束器，該分束器與激光源及擴束器同軸定位分布；所述電流計掃描儀置于液體或固態(tài)光固化樹脂上方。本發(fā)明通過成像分析光固化樹脂層的表面固化情況，以確定光固化樹脂層間有沒有空隙或空洞、分層、錯位層現(xiàn)象，實現(xiàn)檢測3D打印中間層光固化樹脂表面質(zhì)量的目的，以此來提升樹脂產(chǎn)品后續(xù)研發(fā)中的質(zhì)量問題，保證三維打印實體的質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，特指一種用于檢測3D打印中間層光固化樹脂表面質(zhì)量的裝置。

背景技術(shù)：

SLA為Stereo lithography Appearance的縮寫，即立體光固化成型法。SLA原理：用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由點到線、由線到面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業(yè)，然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面，這樣層層疊加構(gòu)成一個三維實體。

SLA是最早實用化的快速成形技術(shù)，采用液態(tài)光敏樹脂作為原料，其工藝過程是：首先通過CAD設(shè)計出三維實體模型，利用離散程序?qū)⒛Ｐ瓦M行切片處理，設(shè)計激光掃描路徑，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將精確控制激光掃描器和升降臺的運動；激光光束通過數(shù)控裝置控制的掃描器，按設(shè)計的掃描路徑照射到液態(tài)光敏樹脂表面，使液態(tài)光敏樹脂特定區(qū)域內(nèi)的一層樹脂固化后，當(dāng)一層加工完畢后，就生成零件的一個截面；然后升降臺下降一定距離，固化層上覆蓋另一層液態(tài)光敏樹脂，再進行第二層掃描，第二固化層牢固地粘結(jié)在前一固化層上，這樣一層一層疊加而成三維工件原型。將模型取出后，進行最終固化，再經(jīng)打光、電鍍、噴漆或著色處理即得到要求的產(chǎn)品。

SLA成型方法成型速度快，自動化程度高，可成形任意復(fù)雜形狀，尺寸精度高，主要應(yīng)用于復(fù)雜、高精度的精細工件快速成型。

現(xiàn)有技術(shù)中，SLA成型設(shè)備在打印三維實體的過程中，無法檢測樹脂層間有沒有空隙或空洞、分層、錯位層等現(xiàn)象，導(dǎo)致打印出來的三維實體存在質(zhì)量缺陷。特別是分層，分層是一種致命的缺陷影響產(chǎn)品質(zhì)量，一旦發(fā)生分層，再下一層掃描過程中,可能脫層，由于分層是失敗在頂層及其降低相鄰層之間的粘結(jié),導(dǎo)致三維實體質(zhì)量極差。

有鑒于此，本發(fā)明人提出以下技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于檢測3D打印中間層光固化樹脂表面質(zhì)量的裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案：該用于檢測3D打印中間層光固化樹脂表面質(zhì)量的裝置包括：控制器及與控制器連接的激光檢測器、分束器、激光源、電流計掃描儀，該分束器設(shè)置于激光檢測器與電流計掃描儀之間，且該激光檢測器、分束器、電流計掃描儀同軸定位分布；所述激光源置于該分束器下方，且該分束器與激光源之間設(shè)置有至少一個擴束器，該分束器與激光源及擴束器同軸定位分布；所述電流計掃描儀置于液體或固態(tài)光固化樹脂上方。

進一步而言，上述技術(shù)方案中，所述激光源產(chǎn)生的激光束通過擴束器擴大直徑后射向分束器，經(jīng)過分束器后的激光束分成兩部分，一部分激光束射向激光檢測器，另一部分激光束射向電流計掃描儀，并由該電流計掃描儀將射入的激光束反射或折射至液體或固態(tài)光固化樹脂表面，液體或固態(tài)光固化樹脂表面會反射光至電流計掃描儀及激光檢測器，該激光檢測器和/或電流計掃描儀將檢測到的激光反射光信號傳送至控制器，并由控制器分析處理成像，以此分析光固化樹脂層的表面固化情況，以確定光固化樹脂層間有沒有空隙或空洞、分層、錯位層現(xiàn)象，最終確認光固化樹脂的固化情況。

進一步而言，上述技術(shù)方案中，所述激光檢測器前方設(shè)置有偏振鏡，該偏振鏡與激光檢測器、分束器、電流計掃描儀同軸定位分布。