[發明專利]一種多方式多材料光固化3D打印設備

在審

• 申請號: 202010259580.1
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111531880A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 謝祺暉;王兆龍;段輝高;單武斌
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/255;B29C64/124;B29C64/336;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 劉桂榮

本發明公開了一種多方式多材料光固化3D打印設備，包括Z軸連接器、料槽、料槽夾、料槽緊固螺絲、X軸絲桿滑臺、成型底板、支柱、底板、光機、儲液罐、擠出滑槽、Y軸絲桿滑臺、擠出電機架、擠出電機、打印頭支座、打印頭、成型平臺和成型平臺緊固螺絲、成型平臺調平限制器、成型平臺聯軸器、Z軸絲桿滑臺、XY軸聯軸器和送料管。該加工設備的加工尺寸精度高，適合加工內部結構為復雜的三維實體；具有兩種光固化成型原理，能夠在材料相互間低接觸、低污染的情況下進行雙材料打印；基體材料成型快，能快速地制作處在研發階段的新產品樣機，縮短產品研發的周期；還具有使用便捷，造價低，掃描面積大等優點。

技術領域

本發明涉及一種用于一種多方式多材料光固化3D打印設備及方法，屬于3D打印技術領域，尤其涉及一種多軸3D微納加工設備。

背景技術

隨著3D打印和微納科技的迅猛發展，為了滿足不同領域和行業的需求，近年國內外研究人員已經開發出多種類型微納尺度3D打印工藝、打印材料和轉隔壁，并應用于多種領域和行業。3D打印即快速成型(rapid prototyping,RP)技術一種基于離散堆積思想的增材制造技術,一種“自下而上”的材料累加制造方法.其通過計算機技術，根據零件的三維數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構的復雜程度基本無關,因此大大降低了零件實體的加工難度,從而能夠以一種統一的、自動的方法來完成形狀結構各異的三維實體模型。

(Digital技術，SLA工藝即立體光刻成型（Stereo 光固化快速成型技術是當前應用較廣泛的一種3D打印技術。該技術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定波段的光(多為紫外波段)照射后,會發生聚合反應出現固化。光固化快速成型技術具有多種實現方式，具有代表性的有DLP工藝即數字光處理Processing)?LightLithography Apparatus）技術等。

當前國內外光固化3D 打印設備基本是單一液態光敏樹脂材料或以單一方式成型，如發明專利CN201811544607.0和CN201610945088.3等采用的單一光敏樹脂材料；發明專利201610321716.0將透明料槽一分為二，實現雙料液態光敏樹脂復合成型。從力學性能和顏色的角度，實現彩色零部件和不同位置的力學性能及功能特性，并且盡可能的降低在打印過程中材料的相互污染，對于光固化3D打印技術要求進一步提高，從而實現多材料多方式打印意義巨大。

發明內容

本發明的技術目的在于提出了一種多軸3D微納加工設備，該加工設備的加工尺寸精度高，適合加工內部結構為復雜的三維實體；具有兩種光固化成型原理，能夠在材料相互間低接觸、低污染的情況下進行雙材料打印；基體材料成型快，能快速地制作處在研發階段的新產品樣機，縮短產品研發的周期；還具有使用便捷，造價低，掃描面積大等優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種多軸3D微納加工設備，包括Z軸連接器（1）、料槽（2）、料槽夾（3）、料槽緊固螺絲（4）、X軸絲桿滑臺（5）、成型底板（6）、支柱（7）、底板（8）、光機（9）、儲液罐（10）、擠出滑槽（11）、Y軸絲桿滑臺（12）、擠出電機架（13）、擠出電機（14）、打印頭支座（15）、打印頭（16）、成型平臺（17）和成型平臺緊固螺絲（18）、成型平臺調平限制器（19）、成型平臺聯軸器（20）、Z軸絲桿滑臺（21）、XY軸聯軸器（22）和送料管（23）。