CN104786507A - 一种光固化3d打印机的承载托盘及将打印物体分离的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种光固化3D打印机的承载托盘，用于承载光固化打印物体，所述承载托盘包括：主体；以及覆设于主体一侧的膜；其中，所述膜由与所述打印物体的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不发生化学反应，所述第二材料至少能够溶解在一种不会溶解第一材料的溶剂之中。另外，本申请还提供了一种采用该承载托盘的分离方法。本申请提供的承载托盘以及分离方法能够将覆设于主体底部的材料不同于光敏树脂的膜溶解于至少一种溶剂，以使打印物体从主体上顺利分离。对打印物体进行简单的清洗，就能够得到完整的且表面光滑的产品。其能够极大的提高打印物体成型良品率，且主体不容易损坏，可以多次反复使用，节约了打印成本。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印领域，特别涉及一种承载托盘，以及将打印物体由该种承载托盘上分离的方法。
背景技术
光固化3D打印主要是使液态光敏树脂逐层地固化成型于一承载平台，固化后的光敏树脂逐层累积以形成完整的打印物体。
目前，承载平台由金属制成，一般为铝。将打印物体从承载平台上分离时需要借助铲子等工具，慢慢地将打印物体铲下。这种方法不但工作效率低，不利于工业制造，而且被铲下的打印物体与承载平台接触的表面十分粗糙。在3D打印中，成型精度一般控制在20um～100um，这种方法无疑会大幅降低成型精度。另外，由于目前的承载平台大多数由铝制成，而铝具有延展性，相对较软，反复用铲子铲下打印物体也会使承载平台产生变形。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种光固化3D打印机的承载托盘，用于承载光固化打印物体，所述承载托盘包括：主体；以及覆设于主体一侧的膜；其中，所述膜由与所述打印物体的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不发生化学反应，所述第二材料至少能够溶解在一种不会溶解第一材料的第一溶剂之中。
在本发明的一些实施方式中，所述膜经由粘合剂粘覆于所述主体，所述粘合剂至少能够溶解在一种第二溶剂之中，所述第二溶剂与所述第一溶剂相同或不同。
考虑到本发明所用的膜的材料可能不便于直接贴附在主体之上，因此，需要先将一种粘结剂涂覆在主体的表面，之后再将膜粘结在主体上。粘结剂应当能够溶解于另一溶剂之中，以便于一次打印完成时，将膜和粘结剂清理干净，不影响下一次打印。当然，如果粘结剂和膜能够溶解于同一种溶剂时，会使这一过程变得更为便利。
在本发明的一些实施方式中，所述第二材料为PVA，所述第一溶剂为水。
在本发明的一些实施方式中，所述第二材料为HIPS，所述第一溶剂为柠檬烯。
在本发明的一些实施方式中，所述粘结剂为502胶或热熔丙烯酸酯或压敏丙烯酸酯，所述第二溶剂为丙酮。
本发明还提供了一种将打印物体与承载托盘分离的方法，包括：
a.提供一种膜，所述膜由与打印物体的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不发生化学反应，所述第二材料至少能够溶解在一种不会溶解第一材料的溶剂之中；
b.在光固化3D打印之前，在承载托盘与所述打印物体接触的表面覆设所述膜；
c.提供与所述膜对应的溶剂，所述膜能够溶解于所述溶剂，且所述打印物体不能溶解于所述溶剂；
d.在光固化3D打印完成之后，将所述承载托盘浸渍于所述溶剂之中。
本发明提供的另一种将打印物体与承载托盘分离的方法，包括：
a.提供一种膜，所述膜由与打印物体的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不发生化学反应，所述第二材料至少能够溶解在一种不会溶解第一材料的第一溶剂之中；
b.在光固化3D打印之前，在承载托盘与所述打印物体接触的表面涂覆粘合剂，之后再覆设所述膜，所述粘合剂至少能够溶解于第二溶剂之中，所述第二溶剂与所述第一溶剂相同或不同；
c.提供与所述膜对应的第一溶剂，所述膜能够溶解于所述第一溶剂之中，且所述打印物体不能溶解于所述第一溶剂；
d.在光固化3D打印完成之后，将所述承载托盘浸渍于所述第一溶剂之中；
e.提供与所述粘合剂对应的第二溶剂，将所述承载托盘浸渍于所述第二溶剂之中。
本发明提供的一种光固化3D打印机的承载托盘具有覆设于主体底部的材料不同于光敏树脂的膜，其至少能够溶解于一种溶剂，并且这一溶剂不会使打印物体(固化的光敏树脂)溶解。因此，在3D打印完成后，可以将承载托盘取下，浸渍于溶剂中使膜溶解，以使光敏树脂从主体上分离。最后，对打印物体进行简单的清洗，就得到完整的且表面光滑的产品。相较于目前用刚性工具使打印物体与主体分离，这种方式能够极大的提高打印物体成型精度。并且，主体不容易损坏，可以更多次的反复使用，节约了打印成本。
附图说明
图1为本发明一实施方式的光固化3D打印机的承载托盘的结构示意图；
图2为本发明一实施方式的将打印物体与承载托盘分离的方法流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明一实施方式的光固化3D打印机的承载托盘具有一本体1。在本体1的下表面涂覆粘合剂2以形成粘合层，之后在粘合层上覆设一层薄膜3。本体1的上表面固定设置有一悬挂架4，悬挂架4具有与3D打印机的托盘支架5的端部相应的凹槽。悬挂架4能够通过所述凹槽与托盘支架5插接，并将本体1水平的悬挂在托盘支架5上。
悬挂架4凹槽大致呈横置的“U”形，托盘支架5的端部能够伸入至“U”形凹槽内。为了使悬挂架4和托盘支架5能够更为可靠的紧固，在悬挂架4的上壁以及托盘支架5的端部均开设有螺纹孔，紧固元件6具有与螺纹孔匹配的螺纹。旋转紧固元件6将悬挂架4以及托盘支架5紧固在一起。
在光固化3D打印时，液态光敏树脂逐层的累积于承载托盘，即，最终形成的打印物体7成型于薄膜3之上。
薄膜3的材质可以选择与液态光敏树脂材质不同的PVA(聚乙烯醇)或者HIPS(抗冲击性聚苯乙烯)。当薄膜3采用PVA材质时，打印完成后，将承载托盘浸渍在水中一段时间(大约20s)，薄膜3则溶解于水中，打印物体能够与承载托盘顺利分离。当薄膜3采用HIPS材质时，打印完成后，将承载托盘浸渍在柠檬烯中一段时间(大约20s)，打印物体能够与承载托盘顺利分离。
粘结剂可以选择502胶或热熔丙烯酸酯或压敏丙烯酸酯，用丙酮均能使它们溶解。
需要注意的是，为了保证覆设的薄膜3不影响打印物体7在承载托盘上成型，薄膜3与本体1之间的平行度误差应不大于20um。
参照图2，使用本实施方式提供的承载托盘时，可以按照下述方法将打印物体7与其分离：
在本体1的底部涂覆502胶，之后将PVA薄膜粘结在本体1底部。启动3D打印程序，使打印物体7成型于承载托盘之上(打印物体与薄膜接触)。打印程序结束，取下承载托盘，将其浸渍于水中，使PVA薄膜溶解，打印物体7与本体1顺利分离。再将承载托盘浸渍于丙酮中，以溶解本体1底部涂覆的502胶。
在制造时，可以将粘结剂2直接涂覆于薄膜3的一侧，之后用胶纸覆盖粘结剂2。使用时，只需揭开胶纸，将薄膜3经由粘结剂贴附在本体1之上。
以上对本发明的各种实施例进行了详细说明。本领域技术人员将理解，可在不偏离本发明范围(由所附的权利要求书限定)的情况下，对实施方案进行各种修改、改变和变化。对权利要求范围的解释应从整体解释且符合与说明一致的最宽范围，并不限于示例或详细说明中的实施范例。
Claims (10)
1.一种光固化3D打印机的承载托盘，用于承载光固化打印物体，所述承载托盘包括：主体；以及覆设于主体一侧的膜；
其中，所述膜由与所述打印物体的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不发生化学反应，所述第二材料至少能够溶解在一种不会溶解第一材料的第一溶剂之中。
2.根据权利要求1所述的光固化3D打印机的承载托盘，其中，所述膜经由粘合剂粘覆于所述主体，所述粘合剂至少能够溶解在一种第二溶剂之中，所述第二溶剂与所述第一溶剂相同或不同。
3.根据权利要求1所述的用于光固化3D打印机的承载托盘，其中，所述第二材料为PVA，所述第一溶剂为水。
4.根据根据权利要求1所述的用于光固化3D打印机的承载托盘，其中，所述第二材料为HIPS，所述第一溶剂为柠檬烯。
5.根据权利要求2所述的光固化3D打印机的承载托盘，所述粘结剂为502胶或热熔丙烯酸酯或压敏丙烯酸酯，所述第二溶剂为丙酮。
6.一种将打印物体与承载托盘分离的方法，包括：
a.提供一种膜，所述膜由与打印物体的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不发生化学反应，所述第二材料至少能够溶解在一种不会溶解第一材料的溶剂之中；
b.在光固化3D打印之前，在承载托盘与所述打印物体接触的表面覆设所述膜；
c.提供与所述膜对应的溶剂，所述膜能够溶解于所述溶剂，且所述打印物体不能溶解于所述溶剂；
d.在光固化3D打印完成之后，将所述承载托盘浸渍于所述溶剂之中。
7.一种将打印物体与承载托盘分离的方法，包括：
a.提供一种膜，所述膜由与打印物体的第一材料不同的第二材料制成，且所述第一材料和所述第二材料不发生化学反应，所述第二材料至少能够溶解在一种不会溶解第一材料的第一溶剂之中；
b.在光固化3D打印之前，在承载托盘与所述打印物体接触的表面涂覆粘合剂，之后再覆设所述膜，所述粘合剂至少能够溶解于第二溶剂之中，所述第二溶剂与所述第一溶剂相同或不同；
c.提供与所述膜对应的第一溶剂，所述膜能够溶解于所述第一溶剂之中，且所述打印物体不能溶解于所述第一溶剂；
d.在光固化3D打印完成之后，将所述承载托盘浸渍于所述第一溶剂之中；
e.提供与所述粘合剂对应的第二溶剂，将所述承载托盘浸渍于所述第二溶剂之中。
8.根据权利要求6或7所述的将打印物体与承载托盘分离的方法，其中，所述第二材料为PVA，所述溶剂为水。
9.根据权利要求6或7所述的将打印物体与承载托盘分离的方法，其中，所述第二材料为HIPS，所述溶剂为柠檬烯。
10.根据权利要求6或7所述的将打印物体与承载托盘分离的方法，其中，所述粘结剂为502胶或热熔丙烯酸酯或压敏丙烯酸酯，所述第二溶剂为丙酮。
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