CN105965890A - 一种dlp光固化3d打印用双料成型工作台组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种DLP光固化3D打印用双料成型工作台组件，包括工作台和底部透明料槽，工作台上通过一对平行的直线导轨副连接有与其保持平行状的安装底框；底部透明料槽固定在安装底框上，并分为左室和右室且每一室包括槽体，在槽体的槽底部开设有通孔，并且在该槽底部上密封铺设有透明软质层，该透明软质层完全覆盖住通孔；在工作台上开设有一长方形透光孔；透光孔左右两侧各固定有一组刮板机构，分别置于料槽左室和右室；料槽和安装底框一起通过固定在工作台上的步进电机丝杠螺母机构带动做往复运动；在安装底框左右极限位置还设有固定在工作台上的限位开关。本发明实现了双料液态光敏树脂复合成型。

Description

一种DLP光固化3D打印用双料成型工作台组件
技术领域
本发明属于DLP（Digital Light Procession）数字光处理光固化3D 打印领域，涉及一种DLP光固化3D打印用双料成型工作台组件。
背景技术
DLP（Digital Light Procession）数字光处理3D打印机的工作原理是采用DLP技术使用一个投影仪投射紫外光图案逐层固化液态光敏树脂。DLP光固化3D打印是与SLA（Stereolithography）立体平板印刷3D打印的改进和发展，能够打印出具有非常精细分辨率的对象，超过了典型的熔融沉积（FDM）的3D打印精度。精度高且组成简单使得DLP光固化3D打印技术及打印机发展迅速。
DLP光固化3D打印机主要有软件和硬件两部分组成，如实用新型专利CN2014100271198.2和CN201420439731.1中所示。上述的硬件部分主要包括打印机框架、投影仪、打印平台、工作台以及料槽，具体工作中料槽固定在工作台上，两者一同构成了DLP光固化3D 打印机的工作台组件，打印平台的连续层结构沉入到料槽中，其中的料槽基本上就是一个装液态光敏树脂的缸体，软件部分产生的影像信号在经过数字处理（DLP）后再由投影仪投影出来，该投影光在透过料槽底部后与液态光敏树脂相接触。此时光接触的液态光敏树脂瞬间聚合成固体（即打印层，厚度一般为25~30μm），而未与光接触的液态光敏树脂则还会是保持液态，从而实现三维成型。目前DLP 光固化3D 打印机成型工作台组件仅用于单一液态光敏树脂成型，无法实现双料液态光敏树脂复合成型而难以体现DLP 光固化3D打印在材料组合设计方面的优势，因此，本发明通过将透明料槽一分为二，并添加一组刮板机构，通过步进电机带动直线导轨滚珠丝杠机构实现此功能。
发明内容
本发明的目的是为了填补上述DLP光固化3D打印技术在双料或多料组合打印方面的空白而提供一种DLP光固化3D打印用双料成型工作台组件，实现两种不同树脂材料的复合打印成型。
为了实现上述目的，本发明所述的一种DLP光固化3D打印用双料成型工作台组件，包括工作台和底部透明料槽，其特征在于所述工作台上通过一对平行的直线导轨副连接有与其保持平行状的安装底框；所述底部透明料槽固定在安装底框上，并分为左室和右室且每一室包括槽体，在槽体的槽底部开设有通孔，并且在该槽底部上密封铺设有透明软质层，该透明软质层完全覆盖住所述通孔；在所述工作台上开设有一长方形透光孔；所述透光孔左右两侧各固定有一组刮板机构，分别置于料槽左室和右室；所述料槽和安装底框一起通过固定在工作台上的步进电机丝杠螺母机构带动做往复运动；在安装底框左右极限位置还设有固定在工作台上的限位开关。
所述直线导轨副包括固定在工作台上的一对平行的直线导轨和安装在直线导轨上的滑块。
所述刮板机构包括一对刮板支架、一个刮板架和刮板；所述刮板架通过一对平行的槽型孔和刮板圆形通孔连接，此机构可实现刮板高度微调；所述刮板为窄边框的一矩形框，且刮板宽度较料槽窄20mm，方便在刮料的过程中液态光敏树脂从一层漏向另一侧，减少打印等待时间。
所述步进电机丝杠螺母机构包括步进电机、电机安装座、丝杠螺母副、连接电机、丝杠的联轴器、支撑丝杠用的一对轴承、轴承安装座以及支撑板。
所述限位开关包括左限位开关和右限位开关。
本发明与现有技术相比具有的优点：本发明实现了双料液态光敏树脂复合成型，填补DLP光固化3D打印技术在双料或多料组合打印方面的空白。
附图说明
图1为本发明所述工作台组件的结构示意图。
图2为本发明所述透明料槽的结构示意图。
图3为本发明所述刮板机构的结构示意图。
图4为本发明所述步进电机丝杠螺母机构的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种DLP光固化3D打印用双料成型工作台组件，包括工作台1和底部透明料槽2，工作台1上通过一对平行的直线导轨副3连接有与其保持平行状的安装底框4；底部透明料槽2固定在安装底框4上，并分为左室2-1和右室2-2且每一室包括槽体2-3，在槽体2-3的槽底部2-4开设有通孔2-5，并且在该槽底部2-4上密封铺设有透明软质层2-6，该透明软质层2-6完全覆盖住通孔2-5；在工作台1上开设有一长方形透光孔1-1；透光孔1-1左右两侧各固定有一组刮板机构5，分别置于料槽左室2-1和右室2-2；料槽2和安装底框4一起通过固定在工作台上的步进电机丝杠螺母机构6带动做往复运动；在安装底框4左右极限位置还设有固定在工作台1上的限位开关7。
直线导轨副3包括固定在工作台1上的一对平行的直线导轨和安装在直线导轨上的滑块。
刮板机构5包括一对刮板支架5-1、一个刮板架5-2和刮板5-3；刮板架5-2通过一对平行的槽型孔5-4和刮板5-3圆形通孔连接，此机构可实现刮板高度微调；刮板5-3为窄边框的一矩形框，且刮板5-3宽度较料槽2窄20mm，方便在刮料的过程中液态光敏树脂从一层漏向另一侧，减少打印等待时间。
步进电机丝杠螺母机构6包括步进电机6-1、电机安装座6-2、丝杠螺母副6-3、连接电机6-1、丝杠的联轴器6-4、支撑丝杠用的一对轴承6-5、轴承安装座6-6以及支撑板6-7。
限位开关7包括左限位开关和右限位开关。
采用了上述双料成型工作台组件的DLP光固化3D打印机在具体使用时，底部透明料槽左室2-1中盛有液态光敏树脂2-7，右室2-2中盛有液态光敏树脂2-8，料槽2安装在安装底框4上。在右极限位置时，3D打印机的打印平台进入透明料槽左室2-1内直至其底面与槽底面2-4之间保持25~100μm （由打印时切片层厚度决定）的垂直间隙，投影仪的投影光在透过透明料槽左室2-1后与液态光敏树脂2-7相接触。此时光接触的液态光敏树脂2-7瞬间聚合固化，而未与光接触的液态光敏树脂2-7还是保持液态，实现液态光敏树脂2-7的一层成型。接着打印平台向上移动，待成型工件最低层超过料槽高度2mm，步进电机丝杠螺母机构6带动安装底框4至左极限位置，同时刮板机构5对透明料槽左右两室液态光敏树脂进行一次刮涂。待料槽右室2-2液态光敏树脂2-8流平，打印平台进入透明料槽右室2-2 内直至其底面与槽底面2-4之间保持25~100μm（由打印时切片层厚度决定） 的垂直间隙，投影仪的投影光在透过透明料槽右室2-2后与液态光敏树脂2-8相接触。此时光接触的液态光敏树脂2-8瞬间聚合固化，而未与光接触的液态光敏树脂2-8还是保持液态，实现液态光敏树脂2-8的一层成型。如此交替反复进行，则可实现DLP光固化3D打印双料成型。

Claims (5)

1.一种DLP光固化3D打印用双料成型工作台组件，包括工作台（1）和底部透明料槽（2），其特征在于所述工作台（1）上通过一对平行的直线导轨副（3）连接有与其保持平行状的安装底框（4）；所述底部透明料槽（2）固定在安装底框（4）上，并分为左室（2-1）和右室（2-2）且每一室包括槽体（2-3），在槽体（2-3）的槽底部（2-4）开设有通孔（2-5），并且在该槽底部（2-4）上密封铺设有透明软质层（2-6），该透明软质层（2-6）完全覆盖住所述通孔（2-5）；在所述工作台（1）上开设有一长方形透光孔（1-1）；所述透光孔（1-1）左右两侧各固定有一组刮板机构（5），分别置于料槽左室（2-1）和右室（2-2）；所述料槽（2）和安装底框（4）一起通过固定在工作台上的步进电机丝杠螺母机构（6）带动做往复运动；在安装底框（4）左右极限位置还设有固定在工作台（1）上的限位开关（7）。
2.根据权利要求1 所述的工作台组件，其特征在于所述直线导轨副（3）包括固定在工作台（1）上的一对平行的直线导轨和安装在直线导轨上的滑块。
3.根据权利要求1 所述的工作台组件，其特征在于所述刮板机构（5）包括一对刮板支架（5-1）、一个刮板架（5-2）和刮板（5-3）；所述刮板架（5-2）通过一对平行的槽型孔（5-4）和刮板（5-3）圆形通孔连接；所述刮板（5-3）为窄边框的一矩形框，且刮板（5-3）宽度较料槽（2）窄。
4.根据权利要求1 所述的工作台组件，其特征在于所述步进电机丝杠螺母机构（6）包括步进电机（6-1）、电机安装座（6-2）、丝杠螺母副（6-3）、连接电机（6-1）、丝杠的联轴器（6-4）、支撑丝杠用的一对轴承（6-5）、轴承安装座（6-6）以及支撑板（6-7）。
5.根据权利要求1 所述的工作台组件，其特征在于所述限位开关（7）包括左限位开关和右限位开关。
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