CN107856301A - 中空物件的内悬空壁面的3d光固化打印方法 - Google Patents

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吴政宽
吴振行
卢仲湘
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Abstract

本发明提供一种中空物件的内悬空壁面的3D光固化打印方法，包括：启动光固化机以射出光以打印出部分壳模；将成型台及壳模从第一槽取出且放入充满清洁液的第二槽去清洗；将成型台等从第二槽取出且放入充满第二液态材料的第三槽；启动光固化机以便在壳模的内壁打印内支架以及在壳模的外壁打印外支架；将成型台等从第三槽取出且放入第二槽去清洗；将成型台等从第二槽取出且放入第一槽；启动光固化机以射出光在壳模上再打印出另一部分；重复执行上述步骤直到打印出完整的壳模；将成型台等放入第四槽；启动光固化机以增强完成壳模等的固化；将完成壳模从第四槽取出且放入烤箱加温以熔化内外支架及将其排出，以制造出中空物件。

Description

中空物件的内悬空壁面的3D光固化打印方法
技术领域
本发明涉及一种3D打印的技术领域，尤指一种中空物件的内悬空壁面的3D光固化打印方法。
背景技术
先前3D打印机在完成制造中空物件时，对于如何取出物件内部的支架，并没有好的方法，因此部分的支架会残留在物件内部，这是令制造商很烦恼的问题。
有鉴于此，发明人本于多年从事相关产品的制造开发与设计经验，针对上述目标，详加设计与审慎评估后，终得一确具有实用性的本发明。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种中空物件的内悬空壁面的3D光固化打印方法，解决现有技术中存在的上述技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种中空物件的内悬空壁面的3D光固化打印方法，其特征是包括：
(1)启动旋转装置及升降装置将成型台放入第一槽，其中充满第一液态材料；
(2)启动光固化机以射出光，用以固化第一液态材料的特定部分，以打印出壳模的一部分；
(3)启动升降装置及旋转装置将成型台及未完成壳模从第一槽取出且放入第二槽，其中充满清洁液体；
(4)在第二槽清洗成型台及未完成壳模，以去除附着的液体及残渣；
(5)启动升降装置及旋转装置将成型台及未完成壳模从第二槽取出且放入第三槽，其中充满第二液态材料；
(6)启动光固化机以射出光，用以固化第二液态材料的特定部分，以便在未完成壳模的内悬空壁面打印内支架，以及在未完成壳模的外壁面打印外支架；
(7)启动升降装置及旋转装置将成型台及未完成壳模与外支架及内支架，从第三槽取出且放入第二槽；
(8)在第二槽清洗成型台及未完成壳模与外支架及内支架，以去除附着的液体及残渣；
(9)启动升降装置及旋转装置将成型台及未完成壳模与外支架及内支架，从第二槽取出且放入第一槽；
(10)启动光固化机以射出光，用以固化第一液态材料的特定部分，在未完成壳模上再打印出壳模的另一部分；
(11)重复执行步骤3至10，直到打印出完整的壳模；
(12)启动升降装置及旋转装置将成型台及完成的壳模从第一槽取出且放入第二槽；
(13)在第二槽清洗成型台及完成的壳模以去除附着的液体及残渣；
(14)启动升降装置及旋转装置将成型台及完成的壳模从第二槽取出且放入第四槽；
(15)启动光固化机以射出光，用以增强完成壳模与外支架及内支架的固化；
(16)启动升降装置及旋转装置将完成壳模与外支架及内支架从第四槽取出且放入烤箱；
(17)在烤箱中用高温将外支架及内支架熔化，而熔化后的材料则从壳模一端的开孔排出，以制造出中空物件；及
(18)启动升降装置及旋转装置将完成的中空物件从烤箱取出。
采用本发明方法，可以将壳模内部的内外支架融化并排出，避免残留。
有关本发明所采用的技术、手段及其功效，兹举一较佳实施例并配合图式详细说明于后，相信本发明上述的目的、构造及特征，当可由此深入而具体的了解。
附图说明
图1是本发明空物件的内悬空壁面的3D光固化打印方法的流程图；
图2是打印出中空物件的第一部分与内支架及外支架的剖面图；
图3是中空物件去除内支架及外支架前的剖面图；
图4是配合本发明方法的装置的上视图；
图5是配合本发明方法的装置的侧视图。
附图标记说明：1壳模；10开孔；11外支架；12内支架；20第一槽；21第二槽；22第三槽；23第四槽；30旋转装置；31升降装置；32成型台；4光固化机；5中空物件；6烤箱。
具体实施方式
为使贵审查委员对本发明的目的、特征及功效能够有更进一步的了解与认识，兹配合具体实施方式及图式详述如后：
参阅图1至图5，本发明中空物件的内悬空壁面的3D光固化打印方法，包括以下步骤：
S1：启动旋转装置30及升降装置31将成型台32放入第一槽20，其中充满第一液态材料(例如高熔点的陶瓷浆)；
S2：启动光固化机4以射出光，用以固化第一液态材料的特定部分，以便在成型台32的上表面打印出壳模1的一部分，也就是固态的未完成壳模1，备注：在另一实例，也可以在成型台32的下表面打印出壳模1的一部分(相当于倒挂)；
S3：启动升降装置31及旋转装置30将成型台32及其上面的未完成壳模1从第一槽20取出且放入第二槽21，其中充满清洁液体(例如酒精)；
S4：在第二槽21清洗成型台32及其上面的未完成壳模1以去除附着的液体及残渣；
S5：启动升降装置31及旋转装置30将成型台32及其上面的未完成壳模1从第二槽21取出且放入第三槽22，其中充满第二液态材料(例如低熔点的可熔材料或类似腊的材料)；
S6：启动光固化机4以射出光，用以固化第二液态材料的特定部分，以便在未完成壳模1的内悬空壁面打印内支架12，以及在未完成壳模1的外壁面打印外支架11；
S7：启动升降装置31及旋转装置30将成型台32及其上面的未完成壳模1与外支架11及内支架12，从第三槽22取出且放入第二槽21；
S8：在第二槽21清洗成型台32及其上面的未完成壳模1与外支架11及内支架12以去除附着的液体及残渣；
S9：启动升降装置31及旋转装置30将成型台32及其上面的未完成壳模1与外支架11及内支架12，从第二槽21取出且放入第一槽20；
S10：启动光固化机4以射出光，用以固化第一液态材料的特定部分，在未完成壳模1上再打印出壳模1的另一部分；
S11：重复执行步骤S3至S10，直到打印出完整的壳模1；
S12：启动升降装置31及旋转装置30将成型台32及完成的壳模1从第一槽20取出且放入第二槽21；
S13：在第二槽21清洗成型台32及完成的壳模1以去除附着的液体及残渣；
S14：启动升降装置31及旋转装置30将成型台32及完成的壳模1从第二槽21取出且放入第四槽23；
S15：启动光固化机4以射出光，用以增强完成壳模1与外支架11及内支架12的固化；
S16：启动升降装置31及旋转装置30将完成壳模1与外支架11及内支架12从第四槽23取出且放入烤箱6；
S17：在烤箱6中用高温将外支架11及内支架12熔化(因为其熔点比壳模1低)，熔化后的材料则从壳模1一端的开孔10排出，以制造出中空物件5；及
S18：启动升降装置31及旋转装置30将完成的中空物件5从烤箱6取出。
参考图4及图5，显示第一槽20，第二槽21，第三槽22及第四槽23设置成环状；旋转装置30位于所述的这些槽20-23的中心且可以自己为中心而顺时钟旋转(如4个箭头所示)；备注：在另一实例，旋转装置30位于所述的这些槽20-23的外围且可以自己为中心而顺时钟旋转以及在所述的这些槽20-23的外围作平面移动。
升降装置31从旋转装置301延伸出且可以相对于旋转装置30而上升或下降；成型台32设置在升降装置31的末端，可以随着升降装置31的上升而离开第一槽20，第二槽21，第三槽22或第四槽23，以及随着升降装置31的下降而进入第一槽20，第二槽21，第三槽22或第四槽23；光固化机4可以伸入第一槽20或第三槽22以到达未完成壳模1附近以射出光，用以固化第一或第二液态材料的特定部分；及光固化机4可以伸入第四槽23到达完成壳模1附近以射出光，用以增强完成壳模1与外支架11及内支架12的固化。
如果要制造出由多种材料构成的复合材料物件或含有多种颜色的物件，则槽的数目也可以大于4，各槽中专司单一材料或单一颜色材料的打印。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种中空物件的内悬空壁面的3D光固化打印方法，其特征是包括：
(1)启动旋转装置及升降装置将成型台放入第一槽，其中充满第一液态材料；
(2)启动光固化机以射出光，用以固化第一液态材料的特定部分，以打印出壳模的一部分；
(3)启动升降装置及旋转装置将成型台及未完成壳模从第一槽取出且放入第二槽，其中充满清洁液体；
(4)在第二槽清洗成型台及未完成壳模，以去除附着的液体及残渣；
(5)启动升降装置及旋转装置将成型台及未完成壳模从第二槽取出且放入第三槽，其中充满第二液态材料；
(6)启动光固化机以射出光，用以固化第二液态材料的特定部分，以便在未完成壳模的内悬空壁面打印内支架，以及在未完成壳模的外壁面打印外支架；
(7)启动升降装置及旋转装置将成型台及未完成壳模与外支架及内支架，从第三槽取出且放入第二槽；
(8)在第二槽清洗成型台及未完成壳模与外支架及内支架，以去除附着的液体及残渣；
(9)启动升降装置及旋转装置将成型台及未完成壳模与外支架及内支架，从第二槽取出且放入第一槽；
(10)启动光固化机以射出光，用以固化第一液态材料的特定部分，在未完成壳模上再打印出壳模的另一部分；
(11)重复执行步骤3至10，直到打印出完整的壳模；
(12)启动升降装置及旋转装置将成型台及完成的壳模从第一槽取出且放入第二槽；
(13)在第二槽清洗成型台及完成的壳模以去除附着的液体及残渣；
(14)启动升降装置及旋转装置将成型台及完成的壳模从第二槽取出且放入第四槽；
(15)启动光固化机以射出光，用以增强完成壳模与外支架及内支架的固化；
(16)启动升降装置及旋转装置将完成壳模与外支架及内支架从第四槽取出且放入烤箱；
(17)在烤箱中用高温将外支架及内支架熔化，而熔化后的材料则从壳模一端的开孔排出，以制造出中空物件；及
(18)启动升降装置及旋转装置将完成的中空物件从烤箱取出。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112590202A (zh) * 2020-10-22 2021-04-02 南京航空航天大学 一种基于下置式光固化成形技术的多工位切换系统及光固化成型加工方法
CN112590201A (zh) * 2020-10-22 2021-04-02 南京航空航天大学 一种基于面曝光复合多材料能场约束件增材制造装置及方法

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WO2022083086A1 (zh) * 2020-10-22 2022-04-28 南京航空航天大学 一种基于下置式光固化成形技术的多工位切换系统及光固化成型加工方法

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