[發明專利]3D打印機

在審

• 申請號: 201980061242.2
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN112739526A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 延斯·特雷格
• 申請（專利權）人: 穆爾鮑爾科技公司
• 主分類號: B29C64/129
• 分類號: B29C64/129;B29C64/277;B33Y10/00;B33Y40/00;B29C35/08;B33Y40/20
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳方鳴

本發明公開了一種3D打印機(1)，包括平坦的安裝板(4)和與安裝板(4)相對置的與其平行的曝光元件(10)，其中，能夠借助于驅動單元(6)調節安裝板(4)與曝光元件(10)之間的間距，并且其中，安裝板(4)和/或曝光元件(10)在填充有樹脂(2)的容器(3)中布置為，安裝板(4)與曝光元件(10)之間的鄰接安裝板(4)的區域由容器(3)中的樹脂(2)占據。根據本發明，曝光元件(10)構造為由密集并排的能單獨驅控的量子點發光二極管(11)組成的二維的矩陣。

技術領域

本發明涉及一種3D打印機。

背景技術

在現有技術中已知了幾種樣式和用于不同打印方法的3D打印機。在此，已知的打印技術是立體光固化方法，其中，合適的液態的樹脂配方或單體配方通過瞄準的曝光逐點地硬化，以便逐步產生所期望的三維的物體。

對此，在傳統的立體光固化中，聚焦的激光射線經由能繞著兩個相互垂直的軸樞轉的鏡偏轉，以便樹脂依次進入到在層中待硬化的點中并且因此曝光。特別地，當需要硬化較大的面的時候，該方法是費時的，因為待硬化的面逐點地進行，這些面必須通過激光實際地劃線。當激光僅以平坦的角度入射到待硬化的樹脂中的時候，也能夠在更大的物品中造成邊緣區域中的變形。

作為替代方案，開發了所謂的“數字光處理”(DLP)打印方法。在該方法中，光源的光經由數字的微鏡單元轉到待硬化的樹脂上。在此，微鏡單元由能翻轉的微鏡構成的矩形布置，微鏡能被單獨控制。典型的微鏡單元包括1920x1080個能單獨控制的鏡，這些鏡能夠在一個位置與第二位置之間樞轉，在該一個位置上使得射在其上的光偏移到樹脂中分別預先給定的點上，在第二位置上則不會發生這些。樹脂的層中的能分別硬化的點的數量通過微鏡單元的鏡數量預先給定。樹脂中的各個點的最終大小能夠受到微鏡單元與待曝光的層之間的間距影響。利用較大的間距雖然能夠打印較大的結構元件，然而分辨率下降。類似于立體光固化地，其在邊緣區域也能夠通過僅平坦地射在樹脂上的光造成變形。

不僅在傳統的立體光固化中，還在“數字光處理”中，3D打印機由于在此要求的通過能樞轉的鏡的射線偏轉通常有大的空間需求。

在現有技術中還已知了實施方式，在其中，替代通過光源照明的微鏡單元而應用從后面照明的LCD顯示器的面光源，以便硬化所期望的點處的樹脂。在此，可選地能夠在各個點處使得在其后面的照明的光穿透的LCD顯示器必須直接布置在還是液態的樹脂中的具有待硬化的點的層處。

相應的LCD顯示器的缺點在于，由于從后面的持續的大面積照明以及LCD顯示器的光在層中的非待硬化的點處的吸收導致LCD顯示器變熱。特別地，熱排放由于直接抵靠在LCD顯示器處的樹脂而受到限制，所以能夠由于溫度升高而造成LCD顯示器中的暫時的功能故障，從而使得打印失敗或者至少必須中斷。此外，樹脂的硬化過程能夠由于過高的溫度被負面地影響。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提出一種相對于現有技術改進的3D打印機。

該目的通過根據獨立權利要求所述的3D打印機實現。有利的改進方案是從屬權利要求的內容。

相應地，本發明涉及一種3D打印機，其包括平坦的安裝板和與安裝板相對置的與其平行的曝光元件，其中，借助于驅動單元能夠調節安裝板與曝光元件之間的間距，其中，安裝板和/或曝光元件在儲存有樹脂的容器中布置為，安裝板與曝光元件之間的鄰接安裝板的區域由容器中的樹脂占據，并且其中，曝光元件構造為由密集并排的能單獨驅控的量子點發光二極管組成的二維的矩陣。

本發明已知的是，從開頭所述的現有技術出發，應用具有自發光的曝光點的曝光元件是有利的。相對于傳統并且緩慢的立體光固化以及“數字光處理”，因為不要求射線偏轉而能夠在與DLP方法類似的打印速度中實現3D打印機的更小的結構大小。相對于具有LCD顯示器的3D打印機，由于量子點發光二極管的根據本發明的應用而能夠將曝光元件的區域中的熱增長減少到這樣小的程度，即由此不妨礙曝光元件和3D打印機本身的功能性。