CN105538726A - 一种基于薄膜基底的三维成型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于薄膜基底的三维成型装置及方法，该装置包括送料机构、曝光机构、支撑机构及分离机构，通过送料机构将感光材料层送入相应的曝光区域中，由曝光机构对感光材料层进行曝光，实现对每层指定图形的固化生成，每层图形叠加在一起，在支撑机构上形成所需零件，而分离过程与曝光过程同步进行，随着分离机构向右移动，在张力的作用下，薄膜基底材料层逐渐与支撑机构上已成型零件的顶面分离，而未被曝光的感光材料层也同时被剥离于支撑机构外，曝光和分离动作同时进行，可以提升工作效率，适用于三维实体的大幅面、高效率、高精度和低成本等制作要求。

Description

一种基于薄膜基底的三维成型装置及方法

技术领域

本发明涉及光固化成型技术领域，尤其涉及一种基于薄膜基底的三维成型装置及方法。

背景技术

分层叠加是目前三维成型技术的主要实现方式，其原理简单、结构可靠、数据处理方法成熟，因而获得了广泛应用。其层与层之间的叠加，基于不同的物理、化学材料及方法，例如，胶水粘接、热熔层压、激光烧结和光聚合等。其中光聚合方法是基于光化学反应原理，无机械力和加热过程，具有最高的成型精度。

光聚合的典型材料为光敏固化树脂，其聚合前为短分子链的液态悬混物，当被特定波长(典型波长为紫外波段)的电磁辐射照射时，光敏树脂中添加的引发剂吸收辐射并释放催化剂，使得树脂分子通过链式反应形成长分子链固体聚合物，从而实现三维成型。

光敏树脂在固化前呈液态，利用液体的可流动和自流平特性，其典型成型过程为采用上部曝光方式。曝光光学头位于树脂液面上方，零件托架浸没在树脂液中。每层成型时，树脂液表面和已成型零件的顶面之间的液层被曝光固化，然后，零件托架下沉，已成型零件的顶面被树脂覆盖并流平，随后进行新一层的固化。具体结构和方案可见于德国Envisiontec公司的专利200710130353.3和美国3Dsystems公司的美国专利US5,630,981。

上述方法的主要限制有两点，一是对树脂的消耗较大，因其可成型零件的高度取决于树脂液的深度，这要求液槽中存储大量的树脂，这些未使用的树脂容易发生提前感光固化，同时接触空气易导致变质，造成不必要的材料损耗。二是成型速度较慢，因光敏树脂往往具有较大的粘度，其自流平的速度慢，流平后的表面精度难以控制。为此许多后续专利采用刮平和液位控制的方法，包括美国专利，US5,651,934和中国专利CN204020012U、CN201420472035.0及CN201520169421等。这些方法通常采用机械机构实现，由于树脂液具有较大的粘度，这类方法的速度受到很大的阻滞。此外，这些运动机构容易导致树脂液面的波动，影响曝光成型的精度。

为了克服上述问题，美国3Dsystems公司的专利US5,630,981还提出了另一种基于下部曝光方式的成型方法。其采用透明液槽(例如石英玻璃)，零件托架面朝下伸入树脂液中。每层成型时，光源穿过液槽底板，对液槽底板与已成型零件的底面之间的液层进行曝光固化，然后新固化层上表面附着在零件托架上并随之向上提升，同时新固化层下表面与液槽底部分离并形成空隙，树脂液流入并填充此空隙区域，随后进行新一层的固化。

采用下部曝光方式的成型方法克服了前述两点限制，具有以下优点：一、树脂的消耗量大大减少，树脂只需覆盖和充填液槽底部的薄层区域，需要时可以随时补充；二、成型速度大幅增加，待固化的液层的表面受到液槽底部的限制，具有良好的平面度和稳定性。每层固化后树脂液的补充，并非基于液体在重力作用下的自流平，而是基于真空抽运，填充速度和可靠性大幅增加。

但是，该下部曝光方式仍有缺陷，主要限制有以下两点：一、可成型零件不能太重，因零件被倒挂在支架下方，其保持力仅为树脂固化后的粘接附着力。虽然可以利用树脂液的浮力加以解决，但是这又将导致材料的不必要消耗；二、固化层的下表面与液槽底板之间难以实现快速和可靠的剥离，剥离动作的阻力由4个方面组成：重力、材料界面的附着力、液体的阻尼和真空负压，这些阻力不但限制了剥离动作的速度，还有可能使已成型零件被撕裂或者与支架脱离。其中重力可借助树脂液的浮力缓解，材料界面的附着力可通过涂布分离型涂层加以缓解(例如硅油和特氟龙)，但是由于紫外光的照射和反复的接触和剥离，这些涂层的使用寿命有限，往往几周后就必须进行更换，而液体的阻尼和真空负压随着剥离速度的增加迅速增大，难以克服。

论文《RapidManufacturinginMinutes：TheDevelopmentofaMaskProjectionStereolithographyProcessforHigh-SpeedFabrication》指出，以德国Envisiontec公司为代表的很多3D打印设备公司还提出一种倾斜式的剥离机构，使得剥离动作从结合面的边缘开始并且逐渐扩展。通过此剥离机构可大幅减轻材料界面的附着力、液体的阻尼和真空负压的影响，但是难以做到完全克服，其商用机型每次的典型剥离和树脂液填充时间在3秒以上，因此，剥离和填充动作的工作效率成为整个成型系统的瓶颈。

另外，在上述成型方法中，分层和固化都是浸没在树脂液中完成的。加工封闭型腔类型的零件时，容易使得不需要的树脂液被封闭或者残留在零件内部，影响零件最终的成型精度。

因此，业界亟需一种能够实现高效率及高精度的分层成型方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于薄膜基底的三维成型装置及方法，该装置包括送料机构、曝光机构、支撑机构及分离机构，将每层图形的处理过程分为送料、曝光成型与分离的步骤，可以实现曝光与分离动作的同时进行，提升工作效率。

根据本发明的目的提出的一种基于薄膜基底的三维成型装置，包括：

送料机构，所述送料机构包括料带、第一卷辊及第二卷辊，所述料带包括上部的薄膜基底材料层与下部的感光材料层；

曝光机构，包括激光器与光学镜头，所述曝光机构向第一方向移动扫描，在扫描过程中，曝光光斑穿过所述薄膜基底材料层，对所述感光材料层进行曝光，实现零件的三维成型；

支撑机构，位于所述送料机构与曝光机构的一侧，在所述支撑机构上形成三维成型后的图形；

分离机构，所述分离机构包括第一卷辊及第一刮件，所述分离机构与所述曝光机构沿所述料带表面向所述第一方向同步移动，所述第一刮件的相对所述第一方向的反方向侧的薄膜基底材料层逐渐与所述支撑机构上三维成型后的图形的顶面分离，未被曝光的感光材料层同时被剥离于所述支撑机构外。

优选的，所述曝光机构还包括第二刮件，所述第二刮件位于所述料带的上表面，向第一方向移动。

优选的，所述第一刮件为L形刮板，所述L形刮板的开口方向朝向所述第一方向，所述曝光光斑依次穿过所述第一刮件及薄膜基底材料层，对所述感光材料层进行曝光。

优选的，所述第一刮件与第二刮件的底部设有可自由旋转的卷辊。

优选的，所述薄膜基底材料层的材料选用聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或厚度≤0.2mm的玻璃。

优选的，所述料带还包括中间的分离型涂层。

优选的，所述分离型涂层的材料选用特氟龙或硅油，厚度≤0.2μm。

优选的，所述第一卷辊与第二卷辊采用表面镀铬的金属辊。

优选的，所述料带在临近于第一卷辊的一端上连接有张力保持器。

优选的，所述第一卷辊、第二卷辊与第一刮刀的连线夹角在30°～60°之间。

本发明还提出一种基于薄膜基底的三维成型方法，采用如上的基于薄膜基底的三维成型装置，包括以下步骤：

S1、送料：将支撑机构下移，避免与送料机构接触，旋转第一卷辊及第二卷辊，带动料带前进，将支撑机构上移，与感光材料层接触；

S2、成型：曝光机构向第一方向移动，曝光机构在扫描过程中，曝光光斑穿过薄膜基底材料层，对感光材料层进行曝光，在支撑机构上实现零件的三维成型；

S3、分离：与步骤S2同时进行，分离机构与曝光机构同步向第一方向移动，分离机构中第一刮件的相对所述第一方向的反方向侧的薄膜基底材料层逐渐与所述支撑机构上三维成型的零件的顶面分离，未被曝光的感光材料层同时被剥离于所述支撑机构外。

优选的，所述步骤S1中，支撑机构采用倾斜状上移的方式，与所述感光材料层接触。

与现有技术相比，本发明具有如下的技术优势：

(1)感光材料层的材料具有较大的粘度，同时，每层的高度≤50μm，因此感光材料层的材料不易于流淌和滴落，因而空间排布具有充分的灵活性，既可采用上部曝光布局，也可采用下部曝光布局。

(2)未曝光的部分感光材料层，可以随着薄膜基底材料层被剥离而带走，因而不容易残留在已成型的零件内部，有利于获得较佳的成型精度。

(3)分离机构的分离动作在空气中进行，可以避免液体的阻尼和真空负压导致的阻力，分离动作的速度和可靠性大幅提升。

(4)分离机构的分离动作采用由线到面的逐步积累方式，有利于减小已经成型零件的顶面与薄膜基底材料层的附着力，分离动作的阻力小，对已经成型零件的机械力小，分离动作的速度和可靠性大幅提升。

(5)曝光机构与分离机构同步移动，曝光和分离动作同时进行，提升了工作效率。

(6)通过调整第一刮件与曝光光斑之间的距离，由此调整曝光成型到分离的时间差，有利于在充分固化成型和易于分离之间实现良好的平衡。

(7)料带还包括中间的分离型涂层，分离型涂层使得已经曝光的感光材料层与薄膜基底材料层易于分离，并使感光材料层牢固地附着在零件的已成型部分或者支撑机构上。

(8)第一刮件与第二刮件的底部设有可自由旋转的卷辊，可以减小摩擦并使得张力均匀分布于整个料带，减小了料带表面的划伤或者拉伸变形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中料带的结构示意图

图2是本发明中基于薄膜基底的三维成型装置的结构示意图

图3是本发明实施例一中基于薄膜基底的三维成型装置的结构示意图

图4是送料机构的整体结构示意图

图5是本发明实施例二中基于薄膜基底的三维成型装置的结构示意图

具体实施方式

正如背景技术中所述，现有三维成型技术中，分层和固化都是浸没在树脂液中完成的，加工封闭型腔类型的零件时，容易使得不需要的树脂液被封闭或者残留在零件内部，影响零件最终的成型精度。

因此，本发明提出一种能够实现高效率及高精度的分层成型方案。

下面，将对本发明的具体技术方案做详细介绍。

本发明中的基于薄膜基底的三维成型装置，主要由四个子系统构成，即送料机构、曝光机构、支撑机构及分离机构，送料机构中包括料带1，请参见图1，是本发明中料带1的结构示意图，料带1包括上部的薄膜基底材料层2、中间的分离型涂层3及下部的感光材料层4，薄膜基底材料层2的材料选用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等塑料材质，厚度≤0.1mm，或采用超薄玻璃，如日本旭肖子公司的玻璃薄膜，其厚度≤0.2mm，具有良好的弯折特性。分离型涂层3的材料选用特氟龙或硅油，涂层厚度通常≤0.2μm，其对405nm的紫外光具有良好的透过率。感光材料层4的材料具有较大的粘度，同时，其每层的高度≤50μm，因此感光材料层4的材料不易于流淌和滴落，空间排布具有充分的灵活性。分离型涂层3可以使后续已曝光的感光材料层4与薄膜基底材料层2易于分离，并使感光材料层4牢固地附着在零件的已成型部分或者支撑机构上。

请一并参见图2～图3，图2是本发明中基于薄膜基底的三维成型装置的结构示意图，图3是实施例一中基于薄膜基底的三维成型装置的结构示意图，图2与图3还分别是实施例一中三维成型方法的第一状态图和第二状态图，即送料、成型及分离的过程，其中，基于薄膜基底的三维成型装置包括：

送料机构，包括料带1、第一卷辊5、第二卷辊6及张力保持器(图未示)，张力保持器连接于料带在临近于第一卷辊5的那侧上，可使料带1保持一定的张力，利于送料过程及后续的分离过程，第一卷辊5与第二卷辊6采用表面镀铬的精密金属棍，强度高、不易变形，具有高的防腐蚀、耐磨性，并可增加料带1表面的光洁度。

曝光机构，从左向右移动扫描曝光，在扫描过程中，曝光光斑穿过薄膜基底材料层2，对感光材料层4进行曝光，实现零件的三维成型。

支撑机构，即零件托架10，采用铝质材料，其位于送料机构与曝光机构的一侧，用于支撑料带1，可以在支撑机构上形成三维成型后的图形。

分离机构，包括第一卷辊5及第一刮件11，以及张力保持器，分离机构与曝光机构固连在一起，可与曝光机构沿料带1的表面从左向右同步移动，第一刮件11的左侧的薄膜基底材料层2逐渐与支撑机构上三维成型后的图形的顶面分离，未被曝光的感光材料层4同时被剥离于零件托架10之外。

其中，曝光机构还可包括第二刮件12，第二刮件12位于料带1的上表面，第一刮件11与第二刮件12在曝光、分离的过程中，可同步从左向右移动，第一刮件与第二刮件的底部设有可自由旋转的卷辊，可以减小与料带间的摩擦，并使得张力均匀分布于整个料带，以减小料带表面的划伤或者拉伸变形，卷辊的直径小于10mm，可以使得分离机构在分离过程中获得较大的分离角。

曝光机构，可采用飞行曝光的方式，可具体参见申请人在先申请的专利CN201210076397.3中的曝光方式，采用高速刷新的空间光调制器，对感光材料层4进行曝光，实现图形的三维成型。

曝光机构也可选用本领域常见的曝光系统，包括激光器7与光学镜头，光学镜头包括扫描振镜8与扫描场镜9，在扫描过程中，曝光光斑穿过薄膜基底材料层2，对感光材料层4进行曝光，实现图形的三维成型。其中，激光器7采用波长为405nm的紫光激光二极管或者LED，该波长处于可见光波段的边缘，对本发明中的多种薄膜材料均具有良好的透过率。

此外，送料机构是可往复循环输送料带1的，具体见图4，是送料机构的整体结构示意图，除了第一卷辊5、第二卷辊6、张力保持器外，还包括固定在另三个角落的固定轴13，第一卷辊5、第二卷辊6、张力保持器、三个固定轴13形成一个框架，以固定住料带1，料带1围绕该三个固定轴13、第一卷辊5、第二卷辊6往复运转。在临近于第一卷辊5上方的一个固定轴13处，设置有刮刀14，该刮刀14用于刮去成型过程中未被曝光的感光材料层4及分离型涂层3，仅留薄膜基底材料层2，此时薄膜基底材料层2继续向前输送。在该框架的下方还设有两个溶液槽，即第一溶液槽15与第二溶液槽16，分别盛装分离型涂层3与感光材料层4，同时在第一溶液槽15与第二溶液槽16中分别设置第一卷轴17与第二卷轴18，两个卷轴在滚动时，可分别被涂覆上分离型涂层3与感光材料层4，由此，当薄膜基底材料层2继续向前输送，至第一卷轴17上方表面时，第一卷轴17表面的分离型涂层3被转移至薄膜基底材料层2的下表面，而后继续前行至第二卷轴18上方表面，第二卷轴18表面的感光材料层4也被转移至分离型涂层3的下方，由此形成了料带1。通过该种结构的送料机构，料带1可往复循环，实现自动供给。

通过上述的基于薄膜基底的三维成型装置，进行三维成型，每层图形叠加在一起，形成所需的零件，每层的处理过程主要分为送料、成型及分离，三维成型方法主要包括以下步骤：

S1、送料：首先将零件托架10下移，避免与送料机构接触，旋转第一卷辊5及第二卷辊6，带动料带1前进，新的感光材料层4进入曝光区域，即零件托架10的上方与曝光机构的下方，此时，送料完成，之后，零件托架10上移，与感光材料层4轻微接触，在接触过程中，可以采用倾斜的方式，倾斜旋转的中心位于料带1表层，以实现纯滚动式接触，而避免横向作用力，由此，可减少接触力并且利于排除空气，提高三维成型效率与质量；

S2、成型：曝光机构，沿着料带1，从左向右对整个曝光区域进行扫描，扫描过程中，曝光光斑穿过薄膜基底材料层2与分离型涂层3，对感光材料层4进行曝光固化，曝光区域逐渐由线(或者窄带)累积成面，实现对该层指定图形的固化生成，得到相应的所需零件，在零件托架10上实现图形的三维成型。第二刮件12位于曝光机构中的最下部，在料带1的的表面移动，用于消除感光材料层4的厚度不均匀性，且曝光光斑投射于第二刮件12上，可确保曝光机构的准确聚焦；

S3、分离：此步骤与步骤S2同时进行，即，分离机构与曝光机构同步向第一方向移动，此时，料带1由原先的平直状逐渐被拉起至一定角度，分离动作主要是利用薄膜基底材料层2的弹性而实现，随着第一刮件11与第一卷辊5向右移动，在张力的作用下，分离机构中第一刮件11左侧的薄膜基底材料层逐渐与零件托架10上已成型零件的顶面分离，未被曝光的感光材料层4同时被剥离于零件托架10外，不易残留在已成型的零件内部，有利于获得较佳的成型精度，之后，料带1往复循环供给。在分离过程中，第一卷辊5、第二卷辊6与第一刮件11之间的连线呈一定夹角，在30°～60°之间，优选数值约45度，此分离角度适宜，分离动作采用由线到面的逐步积累方式，有利于减小已经成型零件的顶面与薄膜基底材料层的附着力，使分离动作的阻力小，对已经成型零件的机械力小，分离动作的速度和可靠性大幅提升，同时，分离机构的分离动作在空气中进行，可以避免现有技术中出现的液体的阻尼和真空负压导致阻力的问题，分离动作的速度和可靠性由此大幅提升。

可通过调整第一刮件11与曝光光斑之间的距离，而调整曝光成型到分离的时间差，因为曝光与分离是同时进行的，因此，若要加长曝光成型到分离的时间，则将第一刮件11与曝光光斑之间的距离加长，若要缩短曝光成型到分离的时间，则将第一刮件11与曝光光斑之间的距离缩短，由此，有利于在充分固化成型和易于分离之间实现良好的平衡。

请参见图5，是本发明实施例二中基于薄膜基底的三维成型装置的结构示意图，同时也是三维成型方法中成型与分离过程示意图，与实施例一的不同之处在于，该种实施方式中，省去了第二刮件12，而将第一刮件11设置为L形刮板，L形刮板的开口方向优选朝向右侧，当第一刮件11为此L形时，可兼具前一实施方式中第一刮件11与第二刮件12的功能，此时，分离机构中的第一刮件11位于料带上方表面，曝光机构与分离机构同时在料带1的的表面移动，第一刮件11既可以消除感光材料层4的厚度不均匀性，且曝光光斑投射于第一刮件11的一条折边上，可确保曝光机构的准确聚焦，曝光光斑依次穿过第一刮件11及薄膜基底材料层，对感光材料层4进行曝光。随着第一刮件11的向右移动，在张力的作用下，分离机构中第一刮件11左侧的薄膜基底材料层逐渐与零件托架10上已成型零件的顶面分离，未被曝光的感光材料层4同时被剥离于零件托架10外。

若要加长曝光成型到分离的时间差，则加宽此L形刮板的位于料带1表面上的折边的宽度，若要缩短曝光成型到分离的时间，则缩窄此L形刮板的位于料带1表面上的折边的宽度即可，由此，有利于在充分固化成型和易于分离之间实现良好的平衡。

在图2～图4中，具有箭头方向，指明了送料过程及分离过程中料带的相对曝光机构与分离机构的移动方向(向左)、成型及分离过程中曝光机构与分离机构相对料带的移动方向(向右)，以及支撑机构的移动方向(上下)。然而，本发明并未限制以上方向，送料过程及分离过程中料带的相对曝光机构与分离机构的移动方向可以向右、而成型及分离过程中曝光机构与分离机构相对料带的移动方向对应向左，两者方向相反即可，同时，需相应的改变送料机构中各部件的方位。

本发明中的基于薄膜基底的三维成型装置及方法，主要是应用于图形尺寸厚度≤50μm的精密三维成型领域，成型时的每层图形的高度≤50um。曝光机构的焦深较小，通常≤50μm，曝光光场主要集中于在当前层中，这样，更利于分层曝光、分离，通过调整焦平面的位置靠近感光材料层4的表面，可使得本层感光材料层4与零件的已成型部分紧密结合，而易于与薄膜基底材料层2分离。

本发明中，因为感光材料层4的材料具有较大的粘度，同时，每层的高度≤50μm，因此感光材料层4的材料不易于流淌和滴落，因而空间排布具有充分的灵活性，不限于采用上部的曝光布局，也可采用下部曝光布局的方式，即将零件托架10置于曝光机构与送料机构的上方，零件托架10朝下，将零件倒挂在零件托架10的下方，保持力为零件固化成型后的粘结附着力。

本发明中的基于薄膜基底的三维成型装置，包括送料机构、曝光机构、支撑机构及分离机构，通过送料机构将感光材料层4送入相应的曝光区域中，由曝光机构对感光材料层4进行曝光，实现对每层指定图形的固化生成，每层图形叠加在一起，在支撑机构上形成所需零件，分离过程与曝光过程同步进行，随着分离机构中第一刮件11向右移动，在张力的作用下，第一刮件11左侧的薄膜基底材料层2逐渐与支撑机构上已成型零件的顶面分离，而未被曝光的感光材料层4也同时被剥离于支撑机构外，曝光机构与分离机构同步移动，曝光和分离动作同时进行，提升了工作效率，适用于三维实体的大幅面、高效率、高精度和低成本等制作要求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种基于薄膜基底的三维成型装置，其特征在于，包括：

送料机构，所述送料机构包括料带、第一卷辊及第二卷辊，所述料带包括上部的薄膜基底材料层与下部的感光材料层；

曝光机构，包括激光器与光学镜头，所述曝光机构向第一方向移动扫描，在扫描过程中，曝光光斑穿过所述薄膜基底材料层，对所述感光材料层进行曝光，实现零件的三维成型；

支撑机构，位于所述送料机构与曝光机构的一侧，在所述支撑机构上形成三维成型后的零件；

分离机构，所述分离机构包括第一卷辊及第一刮件，所述分离机构与所述曝光机构沿所述料带表面向所述第一方向同步移动，所述第一刮件的相对所述第一方向的反方向侧的薄膜基底材料层逐渐与所述支撑机构上三维成型后的零件的顶面分离，未被曝光的感光材料层同时被剥离于所述支撑机构外。

2.如权利要求1所述的一种基于薄膜基底的三维成型装置，其特征在于：所述曝光机构还包括第二刮件，所述第二刮件位于所述料带的上表面，向所述第一方向移动。

3.如权利要求1所述的一种基于薄膜基底的三维成型装置，其特征在于：所述第一刮件为L形刮板，所述L形刮板的开口方向朝向所述第一方向，所述曝光光斑依次穿过所述第一刮件及薄膜基底材料层，对所述感光材料层进行曝光。

4.如权利要求2所述的一种基于薄膜基底的三维成型装置，其特征在于：所述第一刮件与第二刮件的底部设有可自由旋转的卷辊。

5.如权利要求1所述的一种基于薄膜基底的三维成型装置，其特征在于：所述薄膜基底材料层的材料选用聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或厚度≤0.2mm的玻璃。

6.如权利要求1所述的一种基于薄膜基底的三维成型装置，其特征在于：所述料带还包括中间的分离型涂层。

7.如权利要求6所述的一种基于薄膜基底的三维成型装置，其特征在于：所述分离型涂层的材料选用特氟龙或硅油，厚度≤0.2μm。

8.如权利要求1所述的一种基于薄膜基底的三维成型装置，其特征在于：所述第一卷辊与第二卷辊采用表面镀铬的金属辊。

9.如权利要求1所述的一种基于薄膜基底的三维成型装置，其特征在于：所述料带在临近于第一卷辊的一侧上连接有张力保持器。

10.如权利要求1所述的一种基于薄膜基底的三维成型装置，其特征在于：所述第一卷辊、第二卷辊与第一刮刀的连线夹角在30°～60°之间。

11.一种基于薄膜基底的三维成型方法，其特征在于，采用如权利要求1中所述的基于薄膜基底的三维成型装置，包括以下步骤：

S1、送料：将支撑机构下移，避免与送料机构接触，旋转第一卷辊及第二卷辊，带动料带前进，将支撑机构上移，与感光材料层接触；

S2、成型：曝光机构向第一方向移动，曝光机构在扫描过程中，曝光光斑穿过薄膜基底材料层，对感光材料层进行曝光，在支撑机构上实现零件的三维成型；

S3、分离：与步骤S2同时进行，分离机构与曝光机构同步向第一方向移动，分离机构中第一刮件的相对所述第一方向的反方向侧的薄膜基底材料层逐渐与所述支撑机构上三维成型的零件的顶面分离，未被曝光的感光材料层同时被剥离于所述支撑机构外。

12.如权利要求11所述的一种基于薄膜基底的三维成型方法，其特征在于：所述步骤S1中，支撑机构采用倾斜状上移的方式，与所述感光材料层接触。