[發明專利]立體光刻設備和用于調設立體光刻設備的方法

有效

• 申請號: 202010118237.5
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111619105B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: M·韋特斯登;S·蓋斯布爾勒
• 申請（專利權）人: 伊沃克拉爾維瓦登特股份公司
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/264;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李鴻達

本發明涉及一種立體光刻設備(100)，所述立體光刻設備包括：光源(101)，所述光源用于發出用于固化光固化材料(121)的光；傳感器(103)，所述傳感器用于確定所發出的光的光強度的實際值；和控制單元(105)，所述控制單元用于適配通過所述光源(101)的電流，直至所述光強度的實際值達到預給定的額定值為止，其中，所述立體光刻設備(100)構造用于經由數字微鏡器件(113)將光從所述光源(101)轉向到所述傳感器(103)，所述數字微鏡器件用于將光圖案(123)投射到所述光固化材料(121)上。

技術領域

本發明涉及一種立體光刻設備和一種用于調設立體光刻設備的方法。

背景技術

立體光刻(SLA)是三維打印方法，其中，由光聚合物構成的液池逐步地構建工件，或者借助于構建平臺在液池中制造工件。首先，將所述構建平臺引入到液池中并且在構成各別層之后將所述構建平臺從液池引出。接著，又將構建平臺引入到液池中，直至制造成期望的物體。在每個步驟中都將光圖案投射到光聚合物上。在光圖案射到光聚合物上的部位處，所述光聚合物固化。以這種方式可以逐層地以期望的形式制造工件。

立體光刻設備的紫外光源(例如LED)在所要求的使用壽命上遭受老化效果，使得光強度在電流不變的情況下降低。光路徑中的其他部件(如棱鏡、透鏡、混光棒和電子微鏡器件)通過用紫外光的高照射來顯示降級效果，這些降級效果在構建區上表示出減小了的輻射強度。然而，對于構建過程的質量而言非常重要的是：光強度在立體光刻設備的整個使用壽命上保持恒定。

文獻EP18190700.7涉及一種用于通過借助于曝光單元的曝光在相繼的層中立體光刻地固化可光聚合的材料來逐層地構建成形體的方法。

所述問題至今為止被忽略或者以老化補償得以解決，其中，曝光時間和/或光源的具有固定儲存特性的電流強度在這個持續時間得到適配。然而，所儲存的特性不考慮所使用的部件的樣本偏差。經由光源的老化特性對光強度的控制和剩余光路徑的不可預見的老化行為因此是不精確的。

發明內容

因此，本發明的技術目的在于：以高精確性在使用壽命上保持立體光刻設備中的光強度。

所述目的通過本發明所述的內容得以實現，因此提出一種立體光刻設備，包括：光源，用于發出用于固化光固化材料的光；傳感器，用于確定所發出的光的光強度的實際值；和控制單元，用于適配通過所述光源的電流，直至所述光強度的實際值達到預給定的額定值為止，所述立體光刻設備構造用于經由數字微鏡器件將光從所述光源轉向到所述傳感器，所述數字微鏡器件用于將光圖案投射到光固化材料上。

按照第一方面，所述目的通過一種立體光刻設備得以實現，所述立體光刻設備具有：光源，所述光源用于發出用于固化光固化材料的光；傳感器，所述傳感器用于確定所發出的光的光強度的實際值；和控制單元，所述控制單元用于適配通過所述光源的電流，直至所述光強度的實際值達到預給定的額定值為此。因為傳感器不具有老化現象，所以可以借助于閉合的調節回路(閉合回路)將光強度精確地調節到光強度的預給定的額定值。由此，借助于在照射或加熱塑料件時釋放氣體的老化現象、一般的環境影響或在其余部件(如棱鏡、透鏡、混光棒和數字微鏡器件)的制造過程中的沉積也可以在光路徑內部得以補償。立體光刻設備的時間上恒定的光強度和提高的使用壽命得以實現。

在所述立體光刻設備的一種技術上有利的實施方式中，所述立體光刻設備構造用于經由數字微鏡器件將光從所述光源轉向到所述傳感器，所述數字微鏡器件用于將光圖案投射到所述光固化材料上。由此例如得到技術優點：在需要時可以將光轉到耦合輸出光路徑上并且提高傳感器的使用壽命。

在所述立體光刻設備的另一種技術上有利的實施方式中，所述數字微鏡器件與棱鏡面相鄰地設置。由此例如得到技術優點：可以縮小立體光刻設備的結構形式。

在所述立體光刻設備的另一種技術上有利的實施方式中，所述立體光刻設備構造用于通過所述數字微鏡器件將預給定的光圖案投射到所述傳感器上。由此例如得到技術優點：可以精確地計量到傳感器上的光量。