CN107139458A - 光固化3d打印设备及光固化打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光固化3D打印设备及光固化打印方法，涉及3D打印的技术领域。一种光固化3D打印设备包括机架、打印头、驱动装置、供料装置以及控制装置，供料装置与打印头连接，驱动装置设置在机架上，并能驱动打印头移动，控制装置能够控制驱动装置及供料装置工作；打印头包括打印头主体和光固化元件，光固化元件与打印头主体对应设置，使得打印材料在光固化元件的作用下能够快速凝固；供料装置包括压力容器、供料调节结构及输出导管；压力容器与打印头主体之间通过输出导管连接；供料调节结构设置在输出导管上，调节流量；一种光固化打印方法基于光固化3D打印设备；能够缓解打印头温度较高造成结构复杂、设计难度大及断料、打印效率低的问题。

Description

光固化3D打印设备及光固化打印方法

技术领域

本发明涉及3D打印的技术领域，尤其是涉及一种光固化3D打印设备及光固化打印方法。

背景技术

FDM热熔堆积3D打印机能够对打印材料进行加热，然后对其挤压而使打印材料成为半熔融状态的细丝，由沉积在层层堆栈基础上的方式，从3D CAD资料直接建构模型。然而，该种形式的3D打印机具有如下缺点：打印过程中需要对打印材料进行加热，这样便导致打印头处的温度较高且结构复杂，一方面对打印头的设计提出了更高的要求，另一方面在打印过程中还会出现由于较高温度的打印头使打印材料提前软化，降低了供料压力，从而使打印过程易出现断料现象，影响打印效率和产品质量；同时，从打印头喷射出的打印材料需要经过长时间才能凝固，降低了打印效率。

基于以上问题，提出一种新型3D打印设备及打印方式以减少打印过程中出现问题，提高打印效率成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光固化3D打印设备及光固化打印方法，以缓解现有技术中的3D打印机在打印过程中打印头温度较高，提高了打印头的设计要求，以及使打印材料提前软化导致供料压力不足而容易出现断料，降低打印效率的问题。

本发明提供的一种光固化3D打印设备包括机架、打印头、驱动装置、供料装置以及控制装置，所述供料装置的输出端与所述打印头连接，所述驱动装置设置在所述机架上，并能够驱动所述打印头移动，所述控制装置能够控制所述驱动装置以及所述供料装置工作；

所述打印头包括打印头主体和光固化元件，所述光固化元件与所述打印头主体对应设置，使得从所述打印头主体喷出的打印材料在所述光固化元件的作用下能够快速凝固；

所述供料装置包括用于盛装打印材料的压力容器、供料调节结构以及输出导管；所述压力容器与所述打印头主体之间通过所述输出导管连接；所述供料调节结构设置在所述输出导管上，用于调节打印材料输出的流量大小。

作为一种进一步的技术方案，所述打印头还包括壳体，所述壳体上开设有用于通入冷却介质的腔体；

所述光固化元件设置在所述壳体的底部，并与所述腔体的底端面相接触。

作为一种进一步的技术方案，所述壳体的中间位置处设置有能够穿入所述打印头主体的套管；

所述套管穿过所述腔体的中间位置，使所述腔体呈环形槽状。

作为一种进一步的技术方案，所述光固化元件采用多个紫外灯头，且各个所述紫外灯头环绕设置与所述打印头主体的周围；

各个所述紫外灯头与所述打印头主体的出料端之间的夹角为5－50度。

作为一种进一步的技术方案，所述紫外灯头采用LED发光二极管，且所述LED发光二极管发射出的紫外线波长为250－450nm。

作为一种进一步的技术方案，所述腔体上设置有输入口和输出口，且所述输入口及所述输出口分别通过管路与冷却装置连接；

所述输入口与所述冷却装置之间的管路上设置有动力元件，所述动力元件能够驱动冷却介质从所述输入口导入所述腔体，以及从所述输出口导出所述腔体；

所述冷却装置能够对所述冷却介质进行冷却降温。

作为一种进一步的技术方案，所述供料调节结构采用流量控制阀、点胶阀及蠕动泵中的一个，或者点胶阀与蠕动泵相结合。

作为一种进一步的技术方案，所述供料装置还包括高压气泵，所述高压气泵的输出端与所述压力容器通过输入导管连接。

作为一种进一步的技术方案，所述压力容器内设置有压力开关，所述压力开关与所述高压气泵电连接；

所述压力开关能够启动或者停止所述高压气泵，用于控制所述压力容器内的压力。

本发明提供的一种基于所述的光固化3D打印设备的光固化打印方法，包括以下步骤：

选择相应的打印材料，加工调和成浓度合适的可流动浆液状，并至于所述压力容器中，并在所述供料调节结构处于关闭状态下向所述压力容器中通入高压气体，保持所述压力容器内具有一定压力；

接通电源，开启光固化3D打印设备，所述控制装置运行；

控制所述驱动装置驱动所述打印头移动到初始位置，并调节所述打印头的底端与基板之间的距离；

控制所述供料调节结构开启，并按照所述控制装置中预先设定的参数调节打印头主体喷射打印材料的流量大小；

控制所述光固化元件开启；与此同时，控制驱动装置启动，并按照所述控制装置中预先设定的参数由驱动装置驱动所述打印头进行移动；

从所述打印头主体中喷射出的打印材料在所述光固化元件照射下迅速凝固；

打印完成一层后，基板下降一层厚度的距离进行下一层的打印，在成型过程中所述压力容器内的压力保持在能够将打印材料从所述压力容器中压出，且所述供料调节结构不再进行调节改变，以保证每层的成型厚度均匀一致，并且不会出现打印原料堆积或者断料的现象，最终实现产品的3D打印成型。

与现有技术相比，本发明提供的光固化3D打印设备及光固化打印方法具有的技术优势为：

本发明提供的一种光固化3D打印设备包括机架、打印头、驱动装置、供料装置以及控制装置；其中，供料装置的输出端与打印头连接，驱动装置固定在机架上，并能够驱动打印头在水平面以及竖直面移动，控制装置能够控制驱动装置以及供料装置工作；该打印头包括打印头主体和光固化元件，该固化元件与打印头主体对应设置，从而使得打印头主体喷出的打印材料能够在光固化元件的作用下快速凝固；供料装置包括用于盛装打印材料的压力容器、供料调节结构以及输出导管；压力容器与打印头主体之间通过输出导管连接，供料调节结构设置在输出导管上，用于调节打印材料的流量大小。

本发明提供的光固化3D打印设备的工作原理为：压力容器与打印头主体之间通过输出导管连接，而供料调节结构设置在输出导管上，在压力容器中装入一定量的打印材料，即液态光敏树脂，并冲入一定量气体，使压力容器内部具有一定的压力；当光固化3D打印设备开始工作时，供料调节结构开启并根据实际情况控制打印材料从打印头主体中喷射出的流量大小，而由于在打印头主体的周围设置了光固化元件，从而液态的光敏树脂在光固化元件的作用下快速凝固，从而提高了打印效率。

本发明提供的光固化3D打印设备采用的打印材料为液态光敏树脂，并且设置了光固化元件的配合使用，改变了现有技术中采用线型打印材料，并通过打印头进行加热后才能喷射出进行成型过程，从而本发明中的打印头不再设置加热结构，仅用于喷射打印材料，进而该打印头的温度不会达到太高而影响打印头使用寿命，同时，降低了打印头结构的复杂程度，进一步降低了打印头的设计要求以及设计成本；并且，有效避免了现有技术中由于打印头温度较高而使线型打印材料提前软化降低供料压力，而使打印头易出现断料的问题。

针对打印材料采用液态的光敏树脂，本发明提供了一种便于供料及控制的供料装置，即通过气体压力推动液态的光敏树脂从打印头主体喷射出，并通过供料调节结构对喷射流量进行控制，从而能够精确控制打印材料的供应，有效缓解了打印材料喷射过多或过少而影响打印产品质量的问题。

本发明提供的一种基于光固化3D打印设备的光固化打印方法，包括以下步骤：

选择相应的打印材料，加工调和成浓度合适的可流动浆液状，并至于压力容器中，并在供料调节结构处于关闭状态下向压力容器中通入高压气体，保持压力容器内具有一定压力；

接通电源，开启光固化3D打印设备，控制装置运行；

控制驱动装置驱动打印头移动到初始位置，并调节打印头的底端与基板之间的距离；

控制供料调节结构开启，并按照控制装置中预先设定的参数调节打印头主体喷射打印材料的流量大小；

控制光固化元件开启；与此同时，控制驱动装置启动，并按照控制装置中预先设定的参数由驱动装置驱动打印头进行移动；

从打印头主体中喷射出的打印材料在光固化元件照射下迅速凝固；

打印完成一层后，基板下降一层厚度的距离进行下一层的打印，在成型过程中压力容器内的压力保持在能够将打印材料从压力容器中压出，且供料调节结构不再进行调节改变，以保证每层的成型厚度均匀一致，并且不会出现打印原料堆积或者断料的现象，最终实现产品的3D打印成型。

通过采用本发明提供的一种基于光固化3D打印设备的光固化打印方法，能够有效缓解采用现有技术中FDM热熔堆积方法带来的问题，如：加热打印材料而影响打印头使用寿命，提高打印头的设计要求而提高成本；打印材料加热不稳定，造成打印过程中出现堵塞打印头或者断料的现象，影响打印效率以及打印产品的质量，打印材料凝固时间长影响打印效率等。因此，本发明提供的光固化打印方法提高了打印效率以及打印产品的质量，降低了设备的设计要求，节约了设备投入成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的第一种类型的光固化3D打印设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种类型的光固化3D打印设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的光固化3D打印设备中打印头、供料装置以及供料调节装置设置连接关系的示意图；

图4为本发明实施例提供的打印头的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的打印头与冷却装置设置连接关系的示意图。

图标：100－打印头；110－打印头主体；120－光固化元件；121－紫外灯头；130－壳体；131－腔体；1311－输入口；1312－输出口；132－套管；200－供料装置；210－压力容器；220－供料调节结构；221－蠕动泵；222－点胶阀；230－输出导管；240－高压气泵；250－输入导管；300－冷却装置；400－动力元件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图5所示。图1为本发明实施例提供的第一种类型的光固化3D打印设备的结构示意图；图2为本发明实施例提供的第二种类型的光固化3D打印设备的结构示意图；图3为本发明实施例提供的光固化3D打印设备中打印头、供料装置以及供料调节装置设置连接关系的示意图；图4为本发明实施例提供的打印头的结构示意图；图5为本发明实施例提供的打印头与冷却装置设置连接关系的示意图。

本实施例提供的一种光固化3D打印设备包括机架、打印头100、驱动装置、供料装置200以及控制装置，供料装置200的输出端与打印头100连接，驱动装置设置在机架上，并能够驱动打印头100移动，控制装置能够控制驱动装置以及供料装置200工作；打印头100包括打印头主体110和光固化元件120，光固化元件120与打印头主体110对应设置，使得从打印头主体110喷出的打印材料在光固化元件120的作用下能够快速凝固；供料装置200包括用于盛装打印材料的压力容器210、供料调节结构220以及输出导管230；压力容器210与打印头主体110之间通过输出导管230连接；供料调节结构220设置在输出导管230上，用于调节打印材料输出的流量大小。

本发明提供的光固化3D打印设备的工作原理为：压力容器210与打印头主体110之间通过输出导管230连接，而供料调节结构220设置在输出导管230上，在压力容器210中装入一定量的打印材料，即液态光敏树脂，并冲入一定量气体，使压力容器210内部具有一定的压力，输出导管230延伸入压力容器210内，且输出导管230的端浸入到打印材料的液面以下；当光固化3D打印设备开始工作时，供料调节结构220开启并根据实际情况控制打印材料从打印头主体110中喷射出的流量大小，而由于在打印头主体110的周围设置了光固化元件120，从而液态的光敏树脂在光固化元件120的作用下快速凝固，从而提高了打印效率。

本发明提供的光固化3D打印设备采用的打印材料为液态光敏树脂，并且设置了光固化元件120的配合使用，改变了现有技术中采用线型打印材料，并通过打印头100进行加热后才能喷射出进行成型过程，从而本发明中的打印头100不再设置加热结构，仅用于喷射打印材料，进而该打印头100的温度不会达到太高而影响打印头100使用寿命，同时，降低了打印头100结构的复杂程度，进一步降低了打印头100的设计要求以及设计成本；并且，有效避免了现有技术中由于打印头100温度较高而使线型打印材料提前软化降低供料压力，而使打印头100易出现断料的问题。

针对打印材料采用液态的光敏树脂，本发明提供了一种便于供料及控制的供料装置200，即通过气体压力推动液态的光敏树脂从打印头主体110喷射出，并通过供料调节结构220对喷射流量进行控制，从而能够精确控制打印材料的供应，有效缓解了打印材料喷射过多或过少而影响打印产品质量的问题。需要说明的是，为有效防止液态光敏树脂在输出导管230中受到外界紫外线影响，本实施例中的输出导管230采用防紫外线照射材料。

本实施例的可选技术方案中，打印头100还包括壳体130，壳体130上开设有用于通入冷却介质的腔体131；光固化元件120设置在壳体130的底部，并与腔体131的底端面相接触。

进一步的，壳体130的中间位置处设置有能够穿入打印头主体110的套管132；套管132穿过腔体131的中间位置，使腔体131呈环形槽状。

具体的，壳体130的中间位置设置有套管132，而打印头主体110恰好能够从该套管132中穿过，并且通过卡接结构使其限位在壳体130上固定不动，而腔体131则环绕在套管132的周围；固化元件与腔体131的底端面相接触。当腔体131中循环导入、导出冷却介质时，冷却介质能够吸收来自光固化元件120正常工作时产生的热量，并将热量通过冷却介质带走，从而不会使打印头100的温度出现较高的情况，且充有冷却介质的腔体131将光固化元件120与打印头主体110的大部分分开，从而使光固化元件120产生的热量几乎不会对打印头主体110内的打印材料产生影响。需要说明的是，腔体131的体积可以根据实际需求进行设计，通入的冷却介质的温度也可以根据实际情况保持在一定的范围内，从而有利于维持光固化打印头100的温度保持在一定范围内。冷却介质可以是冷却液体也可以是冷却气体。

进一步的，光固化元件120采用多个紫外灯头121，且各个紫外灯头121环绕设置与打印头主体110的周围；各个紫外灯头121与打印头主体110的出料端之间的夹角为5－50度。

进一步的，紫外灯头121采用LED发光二极管，且LED发光二极管发射出的紫外线波长为250－450nm。

需要说明的是，本实施例中的光固化元件120采用多个紫外灯头121组成的，且这些紫外灯头121以打印头主体110为中心一圈一圈呈环形的布置在打印头主体110的周围，且这些紫外灯头121与打印头主体110的底端之间的距离在一定范围之内，使得紫外灯头121的发光点在打印头主体110的底端下方0.5－5.5厘米，可以为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5厘米，具体可以根据实际情况而定。

另外，各个紫外灯头121需要与打印头主体110的出料端之间的夹角也需要满足一定要求，本实施例中设计为5－50度，具体可以为5、10、15、20、25、30、35、40、45、50度，本领域技术人员可以根据实际情况而选定。

还需要指出的是，LED发光二极管是一种半导体组件，其具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各个领域，而本实施例中的紫外灯头121采用LED发光二极管，其发出的紫外线波长为250－450nm，可以是250、300、350、400、450nm，本领域技术人员可根据打印材料的实际情况而选定，LED发光二极管在打印过程中时刻照射在从打印头主体110底端喷出的打印原材料上，使其快速凝固，进一步提高了打印效率。

本实施例的可选技术方案中，腔体131上设置有输入口1311和输出口1312，且输入口1311及输出口1312分别通过管路与冷却装置300连接；输入口1311与冷却装置300之间的管路上设置有动力元件400，动力元件400能够驱动冷却介质从输入口1311导入腔体131，以及从输出口1312导出腔体131；冷却装置300能够对冷却介质进行冷却降温。

为了实现在腔体131内形成循环流动的冷却介质，本实施例中在腔体131的顶部设置了输入口1311和输出口1312，并且输入口13111及输出口1312均与冷却装置300的输入端和输出端连通；在动力元件400的作用下，冷却介质能够从输入口1311中进入腔体131，然后冷却介质在腔体131内吸收光固化元件120产生的热量，并从输出口1312将热量一并带走，然后进入到冷却装置300中进行冷却，在通过动力元件400作用进入到腔体131中，如此循环，从而能够将光固化元件120产生的热量源源不断带走，进而对打印头100起到了冷却降温的作用。

具体的，当冷却介质采用冷却液体时，相应的，冷却装置300采用带有冷却功能的水箱，且在输入口1311与冷却装置300之间的管路上设置水泵；当冷却介质为冷却气体时，相应的，冷却装置300采用具有冷却功能的气罐，且在输入口1311与冷却装置300之间的管路上设置气泵。

本实施例的可选技术方案中，供料调节结构220采用流量控制阀、点胶阀222及蠕动泵221中的一个，或者点胶阀222与蠕动泵221相结合。

需要说明的是，本实施例提供的供料调节结构220可以是流量控制阀，具体为电磁流量阀，能够对打印材料的流量进行更加精确的控制，以便于有效缓解打印头主体110喷射出的打印材料过多或者过少而影响到打印产品质量的问题；或者采用点胶阀222，点胶阀222包括气动和电动两种，考虑到本实施例中光固化3D打印设备的实际应用情况，本实施例优选气动点胶阀，通过气动点胶阀也能够实现对打印材料流量的精确控制，使打印材料能够以合理的流量从打印头主体喷射出。

本实施例提供的供料调节结构220也可以是蠕动泵221，其工作原理为：蠕动泵221是通过滚轮对弹性输送软管进行交替挤压和释放来泵送流体的，即随着滚轮对弹性输送软管的释放而在管内形成负压，以利于液体随之流动，然后通过下一个滚轮将这部分液体挤压出去，从而实现对液体的泵送作用；并且，该蠕动泵221还能够对泵送液体的流量进行控制，当蠕动泵221的结构确定后，其泵送液体的流量还能够通过泵头的转速而定，转速越快，泵送的液体流量越大。蠕动泵221具有流量控制精度高，稳定性好等优点，从而，本实施例中的打印设备供料装置中则通过设置蠕动泵221来实现对液态的打印原材料泵送的作用，同时还能够对打印原材料的流量进行精确地控制，从而在一定程度上提高了打印产品的质量。

除上述实施方式以外，还可以是点胶阀222与蠕动泵221结合使用，且点胶阀222设置在打印头主体与蠕动泵221之间；由于输出导管230中的压力较大且不平稳，容易使蠕动泵221的接头处出现打印材料滴漏的现象，为有效缓解该问题的出现，本实施例采用了点胶阀222与蠕动泵221相结合的方式，通过点胶阀222具有平衡、稳定输出导管230内压力的作用，使输出导管230内不会出现压力拨动较大的现象，进而能够有效缓解由于输出导管230内压力较大或者不平稳而导致蠕动泵221的接头处出现打印材料滴漏的问题。

本实施例的可选技术方案中，供料装置200还包括高压气泵240，高压气泵240的输出端与压力容器210通过输入导管250连接。

进一步的，压力容器210内设置有压力开关，压力开关与高压气泵240电连接；压力开关能够启动或者停止高压气泵240，用于控制压力容器210内的压力。

需要说明的是，压力容器210中的压力需要保持在一定范围内才能够将其内部的打印原材料压出，而随着打印过程的进行，压力容器210中的压力逐渐减小，从而需要及时进行补充。为解决上述问题，本实施例中在压力容器210的顶部设置了进气管，该进气管的底端伸进压力容器210内一小段，保证进气管的底端不至于浸没入打印原材料中即可；并且，该进气管的顶端与高压气泵240通过输入导管250连通，并在压力容器210内部安装压力开关，随着打印过程的进行，当压力容器210中的压力减小到压力开关初始设定的压力范围之外时，此时压力开关开启，并接通高压气泵240，使其开始工作，使得高压气体源源不断冲入到压力容器210中；当压力达到一定程度时，超过压力开关初始设定的范围之外时，压力开关断开，高压气泵240停止工作，从而完成了对压力容器210中气体的补充，且实现了自动监测和控制充气，给充气过程带来了很大的方便。

或者，本实施例的实施方式也可以是，在打印过程中高压气泵240持续工作，这样能够时时刻刻维持压力容器210中的压力，以利于打印材料的输出；通过高压气体能够将打印材料从压力容器210中压出，然后通过流量控制阀或者蠕动泵221对流量进行实时控制；或者，通过蠕动泵221辅助打印材料的流动，进而保证了打印过程中不会出现断料现象，以及通过控制打印原材料的流量而提高打印产品的效率和质量。

本实施例提供的一种基于光固化3D打印设备的光固化打印方法，包括以下步骤：

选择相应的打印材料，加工调和成浓度合适的可流动浆液状，并至于压力容器210中，并在供料调节结构220处于关闭状态下向压力容器210中通入高压气体，保持压力容器210内具有一定压力；

接通电源，开启光固化3D打印设备，控制装置运行；

控制驱动装置驱动打印头100移动到初始位置，并调节打印头100的底端与基板之间的距离；

控制供料调节结构220开启，并按照控制装置中预先设定的参数调节打印头主体110喷射打印材料的流量大小；

控制光固化元件120开启；与此同时，控制驱动装置启动，并按照控制装置中预先设定的参数由驱动装置驱动打印头100进行移动；

从打印头主体110中喷射出的打印材料在光固化元件120照射下迅速凝固；

打印完成一层后，基板下降一层厚度的距离进行下一层的打印，在成型过程中压力容器210内的压力保持在能够将打印材料从压力容器210中压出，且供料调节结构220不再进行调节改变，以保证每层的成型厚度均匀一致，并且不会出现打印原料堆积或者断料的现象，最终实现产品的3D打印成型。

通过采用本发明提供的一种基于光固化3D打印设备的光固化打印方法，能够有效缓解采用现有技术中FDM热熔堆积方法带来的问题，如：加热打印材料而影响打印头100使用寿命，提高打印头100的设计要求而提高成本；打印材料加热不稳定，造成打印过程中出现堵塞打印头100或者断料的现象，影响打印效率以及打印产品的质量，打印材料凝固时间长影响打印效率等。因此，本发明提供的光固化打印方法提高了打印效率以及打印产品的质量，降低了设备的设计要求，节约了设备投入成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光固化3D打印设备，包括：机架、打印头、驱动装置、供料装置以及控制装置，所述供料装置的输出端与所述打印头连接，所述驱动装置设置在所述机架上，并能够驱动所述打印头移动，所述控制装置能够控制所述驱动装置以及所述供料装置工作；

其特征在于：

所述打印头包括打印头主体和光固化元件，所述光固化元件与所述打印头主体对应设置，使得从所述打印头主体喷出的打印材料在所述光固化元件的作用下能够快速凝固；

所述供料装置包括用于盛装打印材料的压力容器、供料调节结构以及输出导管；所述压力容器与所述打印头主体之间通过所述输出导管连接；所述供料调节结构设置在所述输出导管上，用于调节打印材料输出的流量大小。

2.根据权利要求1所述的光固化3D打印设备，其特征在于，所述打印头还包括壳体，所述壳体上开设有能够通入冷却介质的腔体；

所述光固化元件设置在所述壳体的底部，并与所述腔体的底端面相接触。

3.根据权利要求2所述的光固化3D打印设备，其特征在于，所述壳体的中间位置处设置有能够穿入所述打印头主体的套管；

所述套管穿过所述腔体的中间位置，使所述腔体呈环形槽状。

4.根据权利要求3所述的光固化3D打印设备，其特征在于，所述光固化元件采用多个紫外灯头，且各个所述紫外灯头环绕设置与所述打印头主体的周围；

各个所述紫外灯头与所述打印头主体的出料端之间的夹角为5－50度。

5.根据权利要求4所述的光固化3D打印设备，其特征在于，所述紫外灯头采用LED发光二极管，且所述LED发光二极管发射出的紫外线波长为250－450nm。

6.根据权利要求2所述的光固化3D打印设备，其特征在于，所述腔体上设置有输入口和输出口，且所述输入口及所述输出口分别通过管路与冷却装置连接；

所述输入口与所述冷却装置之间的管路上设置有动力元件，所述动力元件能够驱动冷却介质从所述输入口导入所述腔体，以及从所述输出口导出所述腔体；

所述冷却装置能够对所述冷却介质进行冷却降温。

7.根据权利要求1所述的光固化3D打印设备，其特征在于，所述供料调节结构采用流量控制阀、点胶阀及蠕动泵中的一个，或者点胶阀与蠕动泵相结合。

8.根据权利要求1所述的光固化3D打印设备，其特征在于，所述供料装置还包括高压气泵，所述高压气泵的输出端与所述压力容器通过输入导管连接。

9.根据权利要求8所述的光固化3D打印设备，其特征在于，所述压力容器内设置有压力开关，所述压力开关与所述高压气泵电连接；

所述压力开关能够启动或者停止所述高压气泵，用于控制所述压力容器内的压力。

10.一种基于权利要求1－9任一项所述的光固化3D打印设备的光固化打印方法，其特征在于，包括以下步骤：

选择相应的打印材料，加工调和成浓度合适的可流动浆液状，并至于所述压力容器中，并在供料调节结构处于关闭状态下向所述压力容器中通入高压气体，保持压力容器内具有一定压力；

接通电源，开启光固化3D打印设备，所述控制装置运行；

控制所述驱动装置驱动所述打印头移动到初始位置，并调节所述打印头的底端与基板之间的距离；

控制所述供料调节结构开启，并按照所述控制装置中预先设定的参数调节打印头主体喷射打印材料的流量大小；

控制所述光固化元件开启；与此同时，控制驱动装置启动，并按照所述控制装置中预先设定的参数由驱动装置驱动所述打印头进行移动；

从所述打印头主体中喷射出的打印材料在所述光固化元件照射下迅速凝固；

打印完成一层后，基板下降一层厚度的距离进行下一层的打印，在成型过程中所述压力容器内的压力保持在能够将打印材料从所述压力容器中压出，且所述供料调节结构不再进行调节改变，以保证每层的成型厚度均匀一致，并且不会出现打印原料堆积或者断料的现象，最终实现产品的3D打印成型。