[發明專利]立體光刻設備以及用于校準立體光刻設備的方法

有效

• 申請號: 201980056479.1
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN112638624B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: S·德拉萬提
• 申請（專利權）人: 普蘭梅卡有限公司
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 王慶華

一種立體光刻設備包括構建平臺(8)，所述構建平臺(8)經由球形接頭(12)連接至可運動的框架(11)。所述球形接頭(12)允許所述構建平臺的沿所有方向的有限范圍的運動。鎖定機構(13)被構造成固定地鎖定所述球形接頭(12)，用以校準所述構建平臺(8)的相對于所述曝光裝置(6)的取向角，以使得所述構建平臺的下表面(9)平行于所述曝光裝置(6)的第二上表面(7)。所述球形接頭(12)包括附接至所述構建平臺(8)的球形構件(14)以及連接至所述框架(11)的承窩構件(16；16?1，16?2)。豎直引導件(18)布置于所述框架(11)中。所述承窩構件(16)被布置成可在所述引導件(18)內部并且沿著所述引導件(18)豎直地運動，以允許所述承窩構件(16)的相對于所述框架(11)的有限的豎直運動。所述鎖定機構(13)被構造成還固定地鎖定所述承窩構件(16；16?1，16?2)，用以校準所述構建平臺的豎直位置，以確定所述構建平臺(8)的相對于所述曝光裝置(6)的第二上表面(7)的零水平。

技術領域

本發明涉及立體光刻3D打印技術，所述立體光刻3D打印技術也被稱為立體光刻增材制造。特別地，本發明涉及用于“自下而上”制造三維物體的立體光刻設備。進一步，本發明涉及一種用于校準立體光刻設備的方法。

背景技術

立體光刻技術為3D打印技術或增材制造技術，其中使用光學輻射來使合適的原材料光聚合以產生所期望的物體。所述原材料以樹脂的形式開始工藝。使用桶來保持一定量的樹脂，并且使構建平臺沿豎直方向運動，以使得要產生的物體逐層生長至所述構建平臺的構建表面上。本說明書特別地涉及立體光刻的所謂的“自下而上”的變型，其中在制造進行時，光聚合光學輻射來自桶下方并且所述構建平臺遠離剩余的樹脂向上運動。

所述立體光刻設備包括用于保持用于在立體光刻3D打印工藝中使用的光敏性可光固化聚合物的桶。所述桶具有由柔性膜材料制成的透明底部。所述設備進一步包括工作臺，所述工作臺具有水平的第一上表面，所述桶可放置于所述水平的第一上表面上。所述工作臺具有開口。所述設備進一步包括布置于所述工作臺的開口處的曝光裝置，所述曝光裝置用于從所述桶下方提供要3D打印的打印層的電磁輻射圖案。所述曝光裝置包括第二上表面，所述第二上表面與所述工作臺的所述第一上表面齊平。所述曝光裝置包括構建平臺，所述構建平臺具有下表面，可以在所述下表面上構建要3D打印的物體。所述設備進一步包括升降機機構，所述升降機機構包括可運動的框架，所述框架可在包含第一位置和第二位置的極限位置之間沿豎直方向運動，在所述第一位置中，所述構建平臺的下表面處于距所述桶的底部一定距離處，在所述第二位置中，所述構建平臺的下表面被按壓抵靠所述桶的底部。

為了形成具有精確的形狀和尺寸的三維物體，所述構建平臺的下表面必須被定向成精確地平行于所述曝光裝置的第二上表面。進一步，所述升降機機構的豎直運動的零水平必須精確地處于其中所述構建平臺的下表面與所述桶的透明底部完全接觸的同一水平處，所述桶的透明底部繼而被按壓抵靠所述曝光裝置的第二上表面。這是因為所述打印工藝必須精確地從零水平開始而不是在零水平之上開始。另一方面，所述升降機機構的零水平一定不能處于比所述第二上表面的水平低的水平處，以使得所述構建平臺不與所述曝光裝置碰撞。

發明目的

本發明的目的是滿足并且解決上述挑戰。

發明內容

根據第一方面，本發明提供一種立體光刻設備，包括：

-用于保持用于在立體光刻3D打印工藝中使用的光敏性聚合物樹脂的桶，所述桶具有由柔性膜材料制成的透明底部，

-工作臺，所述工作臺具有水平的第一上表面，所述桶可放置于所述水平的第一上表面上，所述工作臺具有開口，

-布置于所述工作臺的開口處的曝光裝置，所述曝光裝置用于從所述桶下方提供要3D打印的打印層的電磁輻射圖案，所述曝光裝置包括第二上表面，所述第二上表面與所述工作臺的所述第一上表面齊平，

-具有下表面的構建平臺，可以在所述下表面上構建要3D打印的物體，以及