[發明專利]用于打印和其他應用的光敏材料的光固化方法和系統

有效

• 申請號: 201980069128.4
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN112888551B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: I·梅達爾西
• 申請（專利權）人: 耐克森三維有限公司
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/264;B29C64/255;B29C64/129;B29C64/30;B33Y10/00;B33Y40/00
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 金輝

1.一種用于光敏材料的光固化的裝置，包括：

槽(10)，其配置成容納光固化液體樹脂(18)，所述槽包括側壁和具有底部開口(11)的底部，其中所述側壁中的至少兩個包括側壁開口；

柔性膜(14)，其設置在槽的底部并覆蓋所述底部開口(11)；

光源(26)，其配置成向槽(10)的底部開口(11)發射準直紫外光；

掩模(25)，其設置在柔性膜(14)和光源(26)之間，其中由光源(26)發射的準直紫外光在通過柔性膜(14)進入槽(10)之前由掩模(25)過濾；

提取板(20)，其設置在槽內，提取板上能夠附著由光固化液體樹脂(18)的固化部分(24)形成的物體(22)；

高度調節器，其設置成用于控制槽的底部上方的提取板(20)的垂直位置；

溫度傳感器(76)，其設置在槽(10)的內部，并且配置成檢測光固化液體樹脂(18)的第一溫度；

至少一個熱成像設備(28)，其設置在槽(10)的外部，并且配置成通過槽(10)的底部開口(11)中的掩模(25)檢測構建區域中光固化液體樹脂(18)的第二溫度；

控制器(50)，配置成操作高度調節器以便在物體(22)的打印期間調節提取板(20)從柔性膜(14)的第一表面的位移，并且從設置在槽(10)中的溫度傳感器(76)和設置在槽(10)的外部的至少一個熱成像設備(28)中采集樹脂溫度讀數；以及

樹脂循環系統(30)，其包括：

第一泵(34a)，其通過第一段管道(36)流體耦合到第一側壁開口(38)，并通過第二段管道流體耦合到貯存器(32)的第一開口；

貯存器(32)；以及

第二泵(34b)，其通過第三段管道流體耦合到第二側壁開口(42)，并通過第四段管道(44)流體耦合到貯存器(32)的第二開口，

其中，第一側壁開口(38)和第二側壁開口(42)位于槽(10)的相對的橫向側面上，所述相對的橫向側面限定槽(10)的最短橫向尺寸，

其中，第一泵(34a)和第二泵(34b)配置為在物體(22)的打印期間，使光固化液體樹脂(18)在槽(10)的最短橫向尺寸上并在與高度調節器使提取板(20)移動的方向正交的方向上移動，

其中，貯存器(32)的第一開口不同于貯存器(32)的第二開口，以及

其中，所述樹脂循環系統(30)配置為在根據來自設置在槽(10)中的溫度傳感器(76)和至少一個熱成像設備(28)的樹脂溫度讀數的控制器(50)的控制下，在物體(22)的打印期間，控制第一泵(34a)將第一體積的光固化液體樹脂(18)經由第一側壁開口(38)從槽(10)中泵出并將其泵入貯存器(32)中，以及控制第二泵(34b)將第二體積的光固化液體樹脂(18)從貯存器(32)中泵出并通過第二側壁開口(42)泵入至槽(10)中。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述樹脂循環系統(30)包含熱交換器(46a、46b、46c)。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中第一泵(34a)和第二泵(34b)包括在控制器(50)的控制下可操作的蠕動泵。

4.一種通過根據權利要求1至3中任一項所述的裝置對光敏材料進行光固化的方法，包括：

控制光源(26)和掩模(25)以形成物體(22)的光固化液體樹脂的第一層，所述物體(22)位于含有光固化液體樹脂(18)的槽(10)內，所述槽(10)包括底部開口(11)，所述底部開口(11)由輻射透明的柔性膜(14)密封；

控制高度調節器，以便相對于朝向槽(10)的輻射透明的柔性膜(14)的第一表面沿著第一軸移動物體(22)；

控制光源(26)和掩模(25)以形成物體(22)的光固化液體樹脂的第二層；以及

控制泵送裝置(30)以使一定體積的光固化液體樹脂(18)循環通過槽(10)，同時形成物體(22)的光固化液體樹脂的第一層和第二層，

其中，將光固化液體樹脂(18)引入槽(10)的第一側壁開口(38)并從槽(10)的第二側壁開口(42)提取，

其中，第一側壁開口(38)和第二側壁開口(42)位于槽(10)的相對的橫向側面上，所述相對的橫向側面限定槽(10)的最短橫向尺寸，以及

其中，當形成物體(22)的光固化液體樹脂的第一層和第二層時，使一定體積的光固化液體樹脂(18)在槽(10)的最短橫向尺寸上并在與第一軸正交的方向上循環。