[發(fā)明專利]一種連續(xù)3D打印系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109228315B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 何岷洪;劉柳;李曙生;梁子騏;于雯;張云峰
• 申請（專利權）人: 泰州極光電子科技有限公司;泰州職業(yè)技術學院
• 主分類號: B29C64/129
• 分類號: B29C64/129;B29C64/20;B29C64/286;B33Y30/00
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

本發(fā)明提供了一種連續(xù)3D打印系統(tǒng)，包含透光窗口(1)、不固化層(2)、光敏樹脂(3)、料槽(4)、光學設備(5)、載物臺(6)、電機(7)和固化制品(8)，所述的透光窗口(1)位于料槽(4)的底部；所述的光敏樹脂(3)設在料槽(4)的內部；所述的光敏樹脂(3)含有二氧化鈦納米顆粒和可光催化降解為阻聚劑的組分。本發(fā)明的有益效果：打印的過程中在透光窗口形成了一個不固化層，可有效避免傳統(tǒng)3D打印的固化體機械剝離和光敏樹脂再填充過程，實現連續(xù)打印，從而打印速度比傳統(tǒng)光敏樹脂3D打印快，是傳統(tǒng)3D打印速度的20倍以上；打印過程中，透光窗口厚度為3 mm～50 mm厚，打印過程中在拔模力作用下不易發(fā)生破裂和變形，因此打印的制品精度更高，打印速度媲美最新的CLIP技術可達到500 mm/h。

技術領域

本發(fā)明涉及一種連續(xù)3D打印系統(tǒng)，屬于打印技術領域。

背景技術

一般3D打印，是通過逐層增加材料來制造三維制品的技術，該技術是綜合了諸多領域的前沿技術，并被譽為“第三次工業(yè)革命”的核心技術。其中光固化3D打印快速成形工藝，具有能耗小、成本低、成形精度高等特點。目前，傳統(tǒng)的光固化3D打印技術，都是通過逐層疊加最終得到3D實體，這種方法使得打印的制品的精度受到分層厚度的制約；另外，傳統(tǒng)的SLA和DLP光敏樹脂3D打印技術，由于光敏樹脂流平時間長（從上向下打印）或需要機械將固化層從樹脂槽內底板剝離和樹脂再填充（從下向上打印），導致打印周期長。

最近，美國的約瑟夫·德西蒙尼（Joseph M. DeSimone）與他的同事亞歷克斯·葉爾莫什金（Alex Ermoshkin）以及愛德華·薩穆爾斯基（Edward T. Samulski）合作發(fā)明了一種“連續(xù)液面生長”(Continuous Liquid Interface Production,簡稱CLIP)的技術，該技術的光敏樹脂料槽下面的膜可以讓氧氣通過，而光敏樹脂分子不能通過，氧氣通過料槽下面的膜進入光敏樹脂，打印過程中利用氧氣的氧阻聚效應，從而創(chuàng)造了一種非層層打印的3D打印過程。但是，目前還沒有關于專門用于連續(xù)3D打印光敏樹脂系統(tǒng)的報道。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種連續(xù)3D打印系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種連續(xù)3D打印系統(tǒng)，包含透光窗口(1)、不固化層(2)、光敏樹脂(3)、料槽(4)、光學設備(5)、載物臺(6)、電機(7)和固化制品(8)，所述的透光窗口(1)位于料槽(4)的底部；所述的光敏樹脂(3)設在料槽(4)的內部；

所述的光敏樹脂(3)含有二氧化鈦納米顆粒和可光催化降解為阻聚劑的組分；

所述的不固化層形成過程如下：光學設備在程序的控制下將兩種不同波長的光投射到透光窗口，由于波長較短的光穿透力較弱，離透光窗口最近的光敏樹脂中的二氧化鈦吸收了波長較短的光后與光敏樹脂中的可光催化降解為阻聚劑的組分作用，產生阻聚劑和含氧自由基，該產生阻聚劑和含氧自由基與光敏樹脂受到光照產生的聚合反應活性中心發(fā)生作用，從而使反應活性中心淬滅或失活，阻止固化反應的進行，最終使得透光窗口與固化制品之間的形成一個不固化層，而離透光窗口較遠的光敏樹脂受到穿透力強的波長較長的光照射發(fā)生固化形成固化制品，最終表現為：與透光窗口接觸的光敏樹脂不固化，即在透光窗口與固化制品之間形成一個不固化層。

不固化層可有效避免固化制品與透光窗口粘連，因此，在打印過程中，可避免固化制品的剝離于透光窗口和光敏樹脂的再填充步驟，從而節(jié)約打印時間，最終實現連續(xù)快速打印，打印速度可達到500 mm/h。

優(yōu)選地，

所述的納米二氧化鈦的晶型為銳鈦礦結構，顆粒粒徑為1 nm～300 nm；

所述的光敏樹脂(3)中含有可光催化降解為阻聚劑的組分為可降解產生酚類、受阻胺類、氧氣等阻聚劑的化合物組分。