[發明專利]用于使用惰性氣體防止在3D打印系統中光引發聚合反應的氧阻聚的系統和方法

有效

• 申請號: 201980082395.5
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN113412186B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 邁克爾·澤諾;吉夫·吉蘭;丹尼爾·利普茨;尤瓦爾·謝伊
• 申請（專利權）人: IO技術集團公司
• 主分類號: B29C64/10
• 分類號: B29C64/10;B29C64/264;B29C64/364;B33Y30/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

1.一種三維(3D)打印系統所使用的用于防止在環境條件下光引發聚合反應的氧阻聚的系統，所述系統包括：

紫外線(UV)光源；

UV固化空間，所述UV固化空間用于接收具有一層可UV固化材料的工件；

構件，所述構件用于從所述UV固化空間清除氧氣以當所述UV光源將UV光發射到所述可UV固化材料層上時促進在所述UV固化空間內所述可UV固化材料的UV固化，其中用于清除氧氣的所述構件包括氣體擴散系統，所述氣體擴散系統用于將惰性氣體引入在所述UV光源與所述工件的所述可UV固化材料層之間的工作空間中；以及

UV透明蓋，所述UV透明蓋將所述UV光源與所述工作空間分隔開，

其中所述氣體擴散系統和所述UV透明蓋相對于彼此布置，以便允許從所述氣體擴散系統的一個或多個進氣口流入的惰性氣體通過所述氣體擴散系統的UV透明擴散器朝向所述工作空間流出，

其中所述UV透明擴散器具有多個微孔，并且

其中所述氣體擴散系統的UV透明橋布置在所述微孔之上，以便定位在所述微孔的相應入口與所述UV透明蓋之間。

2.如權利要求1所述的系統，其還包括氣體壓力均勻器，所述氣體壓力均勻器用于確保整個所述系統中的恒定壓力。

3.如權利要求1所述的系統，其中所述微孔是設定大小的并且相對于彼此間隔開，以便優化整個所述工作空間中的惰性氣體分布和UV光分布。

4.如權利要求3所述的系統，其中所述微孔以陣列相對于彼此間隔開，使得所述惰性氣體近似均勻地分布在整個所述工作空間中，并且大小相等使得UV光近似均勻地分布在所述工作空間內。

5.如權利要求1所述的系統，其中所述微孔以陣列相對于彼此間隔開，使得所述惰性氣體近似均勻地分布在整個所述工作空間中，并且UV光近似均勻地分布在所述工作空間內。

6.如權利要求1所述的系統，其中控制所述惰性氣體的溫度以創建均勻的反應溫度。

7.一種三維(3D)打印系統所使用的用于防止在環境條件下光引發聚合反應的氧阻聚的方法，所述方法包括：

周期性地將來自UV光源的紫外線(UV)光發射到UV固化空間中，在所述UV固化空間中設置有具有一層可UV固化光致聚合物的工件，以促進在所述UV固化空間內所述可UV固化光致聚合物的UV固化，以及

當所述UV光源將UV光發射到所述可UV固化光致聚合物層上時，從所述UV固化空間清除氧氣，

其中從所述UV固化空間清除氧氣包括：通過氣體擴散系統將惰性氣體引入在UV光源與所述工件的所述可UV固化光致聚合物層之間的工作空間中，

其中所述惰性氣體通過所述氣體擴散系統的一個或多個進氣口引入并穿過將所述UV光源與所述工作空間分隔開的所述氣體擴散系統的UV透明擴散器中的多個微孔朝向所述工作空間，并且

其中來自所述UV光源的所述UV光穿過布置在所述UV透明擴散器的所述微孔之上的所述氣體擴散系統的UV透明橋朝向所述工件的所述可UV固化光致聚合物層。

8.如權利要求7所述的方法，其中所述惰性氣體通過所述微孔近似均勻地分布在整個所述工作空間中。

9.如權利要求7所述的方法，其中控制所述惰性氣體溫度以創建均勻的反應溫度。

10.如權利要求7所述的方法，其中所述惰性氣體以足以從相鄰于所述UV透明擴散器的區域中清除氧氣的壓力被引入。

11.如權利要求10所述的方法，其還包括：固化可UV固化材料層并且在固化所述可UV固化材料層之后，(i)重新定位所述工件以沉積下一層可UV固化光致聚合物，并(ii)降低相鄰于所述UV透明擴散器的所述區域中的惰性氣體壓力。