[發(fā)明專利]一種可手動調(diào)節(jié)分辨率、多軸、可變光波波長的光固化3D打印裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010131774.3
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111531874B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王兆龍;謝祺暉;段輝高;張藝茹;鮑忠旭
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/20;B29C64/264;B29C64/241;B29C64/245;B29C64/232;B29C64/236;B33Y30/00
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 董自亮

本發(fā)明公開了一種可手動調(diào)節(jié)分辨率、多軸、可變光波波長的光固化3D打印裝置，包括吊籃座、吊籃頂板、t桿、吊桿、t桿套、成型平臺、主料槽、離型膜、滾動軸承、xy連接片、精密回轉(zhuǎn)平臺、料槽夾座、三角安裝座、吊籃底座、光機和步進電機。成型平臺形成周向轉(zhuǎn)動是步進電機使精密旋轉(zhuǎn)平臺處于工作狀態(tài)；成型平臺形成x軸軸向運動是x軸步進電機使x軸絲桿滑臺處于工作狀態(tài)；成型平臺形成y軸軸向運動是y軸步進電機使y軸絲桿滑臺處于工作狀態(tài)。根據(jù)產(chǎn)品需求通過裝置的調(diào)節(jié)光機的縮放鏡頭提高分辨率提高3D打印的精度，也可降低分辨率實現(xiàn)大面積面成型打印。采用多軸運動的機構(gòu)設(shè)計提高圓錐體打印精度，避免在打印圓形截面過程中在邊緣產(chǎn)生鋸齒。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于3D微納加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種可手動調(diào)節(jié)分辨率、多軸、可變光波波長的光固化3D打印裝置。

背景技術(shù)

隨著3D打印和微納科技的迅猛發(fā)展，為了滿足不同領(lǐng)域和行業(yè)的需求，近年國內(nèi)外研究人員已經(jīng)開發(fā)出多種類型微納尺度3D打印工藝、打印材料，并應用于多種領(lǐng)域和行業(yè)。3D打印即快速成型(rapid prototYping，RP技術(shù)一種基于離散堆積思想的增材制造技術(shù)，一種“自下而上”的材料累加制造方法，其通過計算機技術(shù)，根據(jù)零件的三維數(shù)字模型把材料逐層連接累加，從而制造出實體零件將制造過程由復雜的三維加工降低為一系列簡單的二維層片的加工，由于二維層片的加工難度與零件實體結(jié)構(gòu)的復雜程度基本無關(guān)，因此大大降低了零件實體的加工難度，從而能夠以一種統(tǒng)一的、自動的方法來完成形狀結(jié)構(gòu)各異的三維實體模型，從而3D打印技術(shù)相對傳統(tǒng)加工技術(shù)具有不浪費材料，可以實現(xiàn)產(chǎn)品的自由結(jié)構(gòu)設(shè)計，加工周期短從而達到節(jié)能環(huán)保的作用。

光固化快速成型技術(shù)是當前應用最廣泛的一種3D打印技術(shù).該技術(shù)以光敏樹脂液體為原材料，樹脂的光敏特性使得材料在受到特殊波段的光(多為紫外波段照射后，會發(fā)生聚合反應出現(xiàn)固化.

當前國內(nèi)外光固化3D微納打印基本采用一個軸向移動，逐層曝光打印，對于斜面打印存在梯度誤差缺陷，本發(fā)明的光固化3D打印裝置采用多軸聯(lián)動能較好的解決打打印存在的梯度問題，提高了打印尺寸精度和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于設(shè)計了一種可手動調(diào)節(jié)分辨率、多軸、可變光波波長的光固化3D打印裝置，主要相比現(xiàn)有光固化3D打印裝置優(yōu)勢為：

1、根據(jù)產(chǎn)品需求通過裝置的調(diào)節(jié)光機的縮放鏡頭可實現(xiàn)進步一提高分辨率提高3D打印的精度，也可降低分辨率實現(xiàn)大面積掃描打印。

2、采用多軸運動進一步提高斜面打印精度。

3、由于不同光敏樹脂材料有最佳匹配曝光光波，本裝置可實現(xiàn)3種波長的切換，一般常用365nm，400nm，405nm。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種可手動調(diào)節(jié)分辨率、多軸、可變光波波長的光固化3D打印裝置，包括吊籃座1、吊籃頂板2、t桿3、吊桿4、t桿套4-1、成型平臺5、X軸從動滑臺6、主料槽7、離型膜8、滾動軸承7-1、XY連接片9-1、精密回轉(zhuǎn)平臺10、Z軸絲桿滑臺11、料槽夾座12、X軸絲桿滑臺13、三角安裝座13-2、Y軸絲桿滑臺14、吊籃底座15、光機16和步進電機10-1。所述X軸絲桿滑臺13、Y軸絲桿滑臺14屬于同一種類型絲杠滑臺，其步進電機10-1、滑塊13-1一致；所述X軸從動滑臺6、Y軸從動滑臺屬于同一種從動滑臺，起導向作用。X軸步進電機20通過電機支架安裝在X軸底座18上，X軸步進電機20通過聯(lián)軸器19驅(qū)動X軸絲桿滑臺13，Z軸底座17固定在X軸絲桿滑臺13上的X軸滑塊21上。