[發明專利]一種LCD光固化3D打印機

在審

• 申請號: 201910633968.0
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN112339267A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 許晗;杜秋;梁涵鈞
• 申請（專利權）人: 上?；眉涡畔⒖萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/124;B29C64/30;B33Y30/00;B33Y10/00;B33Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開一種LCD光固化3D打印機，包括：機架，用于裝備打印機組件；剝離系統，用于將打印產品剝離成型平臺；成型平臺，用作打印產品的成型平面；LCD顯示屏，用于接收3D構件模型；箱體，用于裝載光源系統和計算機控制系統；光源系統，用于產生光照，將模型中的分層圖像照射到所述成型平臺的底面，以使光固化材料固化成對應的圖案固化層；計算機控制系統，用于控制打印機的運轉；料槽，用于儲存光固化材料；升降裝置，用于調整所述剝離系統與所述料槽之間的距離。本申請公開的3D打印機具有打印精度高、速度快、打印尺寸大以及使用壽命長等優點。

技術領域

本發明涉及增材制造領域，尤其涉及一種LCD光固化3D打印機。

背景技術

快速成型技術 (Rapid Prototyping Manufacturing)又被稱作3D打印技術，該技術根據物體的三維模型數據，通過成型設備以逐層疊加的方式制造實體，它能克服目前傳統機械加工無法實現的特殊結構障礙，實現任意復雜結構部件的簡單化生產。

在3D打印技術中，較為常見的是光固化快速成型技術，其利用液體狀態的光敏樹脂(UV) 在光照下發生聚合反應，以光源按照待固化實體的截面形狀進行照射，使液態光敏樹脂逐層固化成型后累積疊加，最終形成固化實體。

現有光固化打印技術分為激光立體印刷技術SLA (激光點光源固化)、DLP (投影儀面光源固化)和LCD (液晶面光固化)三種。其中，SLA技術的優點是成型精度高，但由于其成型方式是激光點成型，相對于面成型，其成型速度慢、效率低。而DLP技術的優點是光源利用率高、固化成型速度快。但其缺點也同樣明顯，即光機壽命短、固化成型面積小，不利于大尺寸物體的成型。若使用菲鏡起到放大的作業，則會導致像素分布不均勻，最終引起成型精度差的問題。

LCD技術在一定程度上解決了上述問題，相對SLA技術，可以較快的速度成型，相對DLP技術，成型精度相對較高。但LCD技術也有其缺點，首先現有技術中LCD技術成型產品的尺寸不大，不利于工業化的應用。另外，LCD光源具有很強的熱輻射，長期輻射會使屏幕過熱，影響其使用壽命。此外，多數LCD技術使用單一的點光源，光照呈發散狀，光線經由導光組件、偏振膜、液晶屏和料槽底膜照射至光敏樹脂成型，光源利用率不高。

發明內容

鑒于上述相關技術的缺點，本申請的目的在于公開一種LCD光固化3D打印機，用于解決現有技術中光源及LCD顯示屏使用壽命短、光源利用率不高和打印成型尺寸小等問題。

為了實現上述目的，本申請公開一種LCD光固化3D打印機，包括：機架，用于裝備打印機組件；剝離系統，用于將打印產品剝離成型平臺；成型平臺，用作打印產品的成型平面；LCD顯示屏，用于接收3D構件模型；箱體，用于裝載光源系統和計算機控制系統；光源系統，用于產生光照，將模型中的分層圖像照射到所述成型平臺的底面，以使光固化材料固化成對應的圖案固化層；計算機控制系統，用于控制打印機的運轉；料槽，用于儲存光固化材料；升降裝置，用于調整所述剝離系統與所述料槽之間的距離。

本申請公開的LCD光固化3D打印機，包括：機架、剝離系統、成型平臺、LCD顯示屏、箱體、光源系統、計算機控制系統、料槽和升降裝置；其中，所述升降裝置設置于機架上半部分，所述升降裝置連接所述剝離系統和料槽，所述料槽設置于所述剝離系統的下方；所述成型平臺與所述剝離系統連接，并設置于所述剝離系統的底面；所述LCD顯示屏設置于所述料槽的底部；所述箱體設置于機架下半部分，位于于所述料槽的下方；所述箱體包括殼體、光源系統和所述計算機控制系統，所述計算機控制系統設置于所述殼體外壁，所述光源系統設置于所述殼體內部，并設置于所述LCD顯示屏的下方；所述升降裝置、光源系統、剝離系統及LCD顯示屏分別與所述計算機系統電連接。

在某些實施方式中，所述機架包括背箱；所述背箱包括網孔板，所述網孔板用于安裝固定所述打印機的組件。