CN108673882A - 一种无支撑3d打印系统及打印方法 - Google Patents
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Abstract
一种无支撑3D打印系统,其特征在于:所述光敏树脂可以在液体和膏体间进行可逆转化;所述投影装置采用UV投影作为光路编程机构,其投射方式为面成型,所述投影装置能够在投影驱动装置的驱动下横向或纵向运动;所述打印平台设置在所述料槽内;所述料槽外设有温度控制装置,所述温度控制装置内流通热介质或者冷介质,所述温度控制装置可以对料槽进行加热或者制冷。本发明采用一种可以在液体和膏体间进行可逆转化的光敏树脂,随着打印层数的叠加,膏体状态的光敏树脂也能够逐层堆积,形成支撑,支撑住已经打印好的固体物质,这样节省了在建模过程中的人工加支撑柱的过程和打印完成后人工去支撑的过程,提升了打印效率,节省了人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印技术,具体涉及一种无支撑3D打印系统及打印方法。
背景技术
3D打印技术,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用光敏树脂等光敏材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。目前的工业3D打印技术主要采用以下3中方式作为投影方式:SLA光固化3D打印技术、DLP光固化3D打印技术、SLS激光烧结3D打印技术。
SLA光固化3D打印技术采用激光3D打印技术是市场普及度最好的一项技术。这种技术采用振镜偏转激光的方式实现点位移完成每个打印层的扫描。SLA光固化3D打印技术:成型尺寸大,成型精度高,但由于由于是点激光扫描,成型方式为点成型,成型效率非常低。且由于采用液体光敏树脂进行打印,所以在建模时,必须人为的添加支撑柱,且添加支撑柱时需要经过计算和测量以保证加最少的支撑柱就能打印成型。此过程消耗人力成本和时间成本。添加好的支撑柱在打印完成后必须由人工进行去除,去支撑的过程会再一次增加人力成本和时间成本,且去除支撑后,打印成型物体表面还会留下圆形痕迹,影响打印精度。
DLP光固化3D打印技术采用UV投影做光路编程,每次投射出一个平面,打印精度更高,打印速度更快,但是成型尺寸会比较小。DLP光固化3D打印技术成型精度最高,打印速度最快,但是单个DLP投射面积有限,固成型尺寸小。且同SLA一样采用液体光敏树脂进行打印,所以在建模时,必须人为的添加支撑柱,以保证打印成型,否则悬空位置无法成型。
SLS激光烧结3D打印系统,采用粉末铺设的方式,铺一层粉末打印一层。由于粉末本身可以作为支撑,所以可以实现无支撑3D打印。但是SLS激光烧结3D打印系统的成型精度低,零件表面质量粗糙,无法满足对精密物体的打印,并且设备造价成本高。
本专利结合上述三种工艺,取其各自优点。实现DLP光固化无支撑3D打印系统,本系统同时兼顾其优点,具有打印速度快,成型精度高,成型尺寸大,不需要加支撑。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种无支撑的3D打印系统,以及一种无支撑的3D打印方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种无支撑3D打印系统,包括:一投影装置;一储料罐,储料罐内储存光敏树脂;一刮板,刮板内部为中空腔体结构,其底部开有线型开孔;一进料装置,连通储料罐和刮板;一打印平台,能在打印平台驱动装置的驱动下纵向运动;一料槽;其特征在于:所述投影装置采用UV投影作为光路编程机构,其投射方式为面成型,所述投影装置能够在投影驱动装置的驱动下横向或纵向运动;所述打印平台设置在所述料槽内;所述料槽外设有温度控制装置,所述温度控制装置内流通热介质或者冷介质,所述温度控制装置可以对料槽进行加热或者制冷。
进一步,所述光敏树脂常温下为无流动性的膏体,加热至35-120℃时,融化成有流动性的液态,且此状态可逆。
进一步,采用上述光敏树脂时,料槽外的温控装置内流通热介质,所述热介质为比热容大的液态介质,所述热介质采用外接的加热装置进行加热,所述热介质流通的路径为:外接加热装置、热介质进管、热介质循环管、热介质出管、外接加热装置。
进一步,采用上述光敏树脂时,储料罐外需设有加热装置,且进料机构外需设有保温装置;所述进料机构包括:进料口、出料管以及连通管。
进一步,所述光敏树脂常温下为有流动性的液体,降温至0至-70℃时,凝固成无流动性的膏体,且此状态可逆。
进一步,采用上述光敏树脂时,料槽外的温控装置内流通冷介质,所述冷介质为比热容大的液态介质,所述冷介质采用外接的制冷装置进行制冷,所述冷介质流通的路径为:外接制冷装置、冷介质进管、冷介质循环管、冷介质出管、外接制冷装置。
一种无支撑3D打印方法:其特征在于,所述打印用的光敏树脂常温下为无流动性的膏体,加热至35-120℃时,融化成有流动性的液态;包括如下步骤:
S1:打开储料罐外的加热装置,对储料罐内的光敏树脂进行预热,并且使储料罐内光敏树脂的温度维持在0至-70℃之间;
S2:对需要打印的对象形成三维模型,并将建成的三维模型分割成n层,每层的高度一致,视为单位高度,并将截面信息传送至投影装置;
S3:打印平台驱动装置驱动料槽内的打印平台向下降单位高度,刮板驱动装置驱动刮板做往复运动将储料罐内的液态光敏树脂均匀涂抹在打印平台上,涂抹的厚度为单位高度;
S4:均匀涂抹在打印平台上的液态光敏树脂迅速冷却,凝固成无流动性的膏体状态;
S5:投影装置投射紫外线,使之与材料发生化学反应,受照射的部分会变成纯固态且不可逆,而非照射部分将保持无流动性的膏体状态,起到对上层的支撑作用;
S6:重复S3-S5步骤,直至打印完成;
S7:启动料槽外的温控装置,对料槽进行加热,温度达到35-120℃时,非照射部分的无流动性膏体光敏树脂融化成液体,从料槽上的孔眼中流入凸台,最后从凸台上的回收口流出;流出的光敏树脂可重复利用;
S8:从料槽内取出打印好的物体。
一种无支撑3D打印方法:其特征在于,所述光敏树脂常温下为有流动性的液体,降温至0℃至-70℃时,凝固成无流动性的膏体;包括如下步骤:
S1:对需要打印的对象形成三维模型,并将建成的三维模型分割成n层,每层的高度一致,视为单位高度,并将截面信息传送至投影装置;
S2:打印平台驱动装置驱动料槽内的打印平台向下降单位高度,刮板驱动装置驱动刮板做往复运动,将储料罐内的液态光敏树脂均匀涂抹在打印平台上,涂抹的厚度为单位高度;同时启动料槽外的温控装置,对料槽进行制冷,均匀涂抹在打印平台上的液态光敏树脂迅速冷却,凝固成无流动性的膏体状态,起到对上层的支撑作用;
S3:投影装置投射紫外线,使之与材料发生化学反应,受照射的部分会变成纯固态且不可逆,而非照射部分将保持无流动性的膏体状态,起到对上层的支撑作用;
S4:重复S2-S3步骤,直至打印完成;
S5:关闭料槽外的制冷装置,待料槽内的无流动性的膏体光敏树脂融化成有流动性的液体,从料槽上的孔眼中流入凸台,最后从凸台上的回收口流出;流出的光敏树脂可重复利用;
S6:从料槽内取出打印好的物体。
进一步,所述光敏树脂包括:聚酯(甲基)丙烯酸酯,聚氨酯(甲基)丙烯酸酯,环氧(甲基)丙烯酸酯,聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯,聚醚(甲基)丙烯酸酯,环氧树脂,氧杂环丁烷类树脂。
本发明的优点在于:
1.本发明采用一种可以在液体和膏体间进行可逆转化的光敏树脂,该光敏树脂在液体状态下为流动态液体,在膏体状态下为不具有流动性的膏体状态,此膏体状态具有一定的机械强度,随着打印层数的叠加,膏体状态的光敏树脂也能够逐层堆积,形成支撑,支撑住已经打印好的固体物质,这样节省了在建模过程中的人工加支撑柱的过程和打印完成后人工去支撑的过程,提升了打印效率,节省了人工成本。
2.本发明采用一种无支撑3D打印系统,在料槽外设置了温控装置,温控装置内可以流经热介质或者冷介质,热介质和冷介质可以对料槽内的光敏树脂加热或者制冷,无论选用那种光敏树脂树脂,本打印系统均能够保证完成实施。
3.本发明在投影装置上增加了驱动装置,投影装置采用UV投影作为光路编程机构,每次投射出一个平面,打印精度更高,打印速度更快,其投射方式为面成型,本发明在投影装置上增加了驱动装置,所述投影装置能够在投影驱动装置的驱动下横向或纵向运动。
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为本发明无支撑3D打印系统的立体结构示意图。
图2为本发明无支撑3D打印系统的后视图。
图3为本发明打印平台驱动机构的结构示意图。
图4为本发明料槽及温控装置的结构示意图。
其中:
11、光机;12、投影路径;21、横向电机;22、横向电机丝杠;
23、电机支架;24、纵向电机;31、储料罐;311、进料口;
32、出料管;33、连通管;4、刮板;51、链条;
52、刮板导轨;53、刮板驱动电机;6、打印平台;7、玻璃视窗;
8、料槽;81、料槽本体;82、凸台;821、回收口;83、孔眼;
911、冷介质进管;912、冷介质循环管;913、冷介质出管;921、热介质进管;
922、热介质循环管;923、热介质出管;10、打印平台驱动装置;
102、固定基板;103、滑动基板;104、光轴;105、进步电机;
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。
如图1所示的一种无支撑3D打印系统,本3D打印系统由一下部分组成:投影装置;投影装置驱动装置;储料罐31;进料装置;刮板4;刮板4驱动装置;打印平台6;玻璃视窗7;料槽8;温度控制装置、打印平台6驱动装置。
投影装置是3D打印中必不可少的装置之一,投影装置的核心为光学系统,光学系统为可编程光学控制器,本发明所采用的光学控制器包括但不限于激光振镜,UV数字投影,掩膜曝光系统等。目前的3D打印技术主要采用以下3中方式作为投影方式:SLA光固化3D打印技术、DLP光固化3D打印技术、SLS激光烧结3D打印技术。
SLA光固化3D打印技术采用激光3D打印技术是市场普及度最好的一项技术。这种技术采用振镜偏转激光的方式实现点位移完成每个打印层的扫描。SLA光固化3D打印技术:成型尺寸大,成型精度高,但由于是点激光扫描,成型方式为点成型,成型效率非常低。且由于采用液体光敏树脂进行打印,所以在建模时,必须认为的添加支撑柱,且添加支撑柱时需要经过计算和测量以保证加最少的支撑柱就能打印成型。此过程消耗人力成本和时间成本。添加好的支撑柱在打印完成后必须由人工进行去除,去支撑的过程会再一次增加人力成本和时间成本,且去除支撑后,打印成型物体表面还会留下圆形痕迹,影响打印精度。
DLP光固化3D打印技术采用UV投影做光路编程,每次投射出一个平面,打印精度更高,打印速度更快,但是成型尺寸会比较小。DLP光固化3D打印技术成型精度最高,打印速度最快,但是单个DLP投射面积有限,固成型尺寸小。且同SLA一样采用液体光敏树脂进行打印,所以在建模时,必须认为的添加支撑柱,以保证打印成型,否则悬空位置无法成型。
SLS激光烧结3D打印系统,采用粉末铺设的方式,铺一层粉末打印一层。由于粉末本身可以作为支撑,所以可以实现无支撑3D打印。但是SLS激光烧结3D打印系统的成型精度低,零件表面质量粗糙,无法满足对精密物体的打印,宁缺设备造价成本高。
本专利结合上述三种工艺,取其各自优点。实现DLP光固化无支撑3D打印系统,本系统同时兼顾其优点,具有打印速度快,成型精度高,成型尺寸大,需要加支撑。可在保证高精度打印的前提下获得大面快速积曝光。本发明对投影技术做了改进,将DLP技术的小范围成型面优化成由投影驱动装置驱动的大范围成型面;所述的投影驱动装置能将UV光机11在横向和纵向上进行驱动,投影驱动装置包括横向电机21、电机丝杠、电机支架23以及纵向电机24;UV光机11设置在电机支架23上,电机支架23上设有纵向电机24,纵向电机24连接电机丝杠,电机丝杠带动UV光机11纵向移动;电机支架23设置在横向电机21丝杠上,横向电机21带动横向电机21丝杠旋转,使电机支架23在横向电机21丝杠上横向滑动;通过上述方式,使UV光机11在横向和纵向移动,增大了投影面积。为进一步增大投影速率,也可在纵向上并排安装多组UV光机11,再由横向电机21驱动横向丝杠,带动纵向上的多组UV光机11只进行横向运动,进一步提升打印效率。
如图1-2所示,储料罐31为储存光敏树脂的腔体结构,当采用加热时为液态的光敏树脂进行打印时,储料罐31外需要设置加热装置,可以从外接加热装置中分出一支队储料罐31进行加热;储料罐31和刮板4之间设置进料装置,进料装置包括:设置在储料罐31底部的出料管32,与出料管32连接的连通管33,连通管33的另一端与刮板4连接;进料装置外也需设置保温层,避免加热的树脂散热过快变成不流动态的膏体物质,影响涂抹。当采用常温状态(20-25℃)为液态的光敏树脂进行打印时,则储料罐31内不需要设置加热装置。
如图1所示,刮板4辅料系统中的一部分,为内部为中空腔体结构,其底部开有线型开孔,储料罐31内的光敏树脂由进料装置流入刮板4内,通过刮板4内的线型开口流出;刮板4的涂布方式包括但不限于涂抹,替换成其他的树脂涂布方式亦可,但要将光敏树脂涂布均匀。刮板4由刮板4驱动装置带动做往复运动,刮板4驱动装置包括:链条51、刮板4导轨以及刮板4驱动电机,刮板4驱动电机驱动链条51运动,链条51带动刮板4延刮板4导轨运动。铺料系统可使树脂均匀平铺于打印平台6表面。包括但不限于加热刮板4,喷淋机构,超声波刮板4,离型滚等机构
如图3所示,打印平台6为设置在料槽8内的光滑平台,打印平台6设置在料槽8内,由打印平台6驱动装置驱动,打印平台6驱动装置包括固定基板102、滑动基板103、光轴104以及进步电机105,滑动基板103和打印平台6同步运动,进步电机105驱动滑动基板103延光轴104纵向运动,料槽8设置在固定基板102上,打印平台6在料槽8内纵向运动。
如图4所示,料槽8包括料槽8本体以及设置在料槽8本体为的凸台82,凸台82设置在料槽8本体外侧,料槽8本体的底部设置孔眼83,液态树脂可以从孔眼83中流出,留置凸台82内,凸台82上开有回收口821,液态树脂可回收至储料罐31中循环使用。料槽8外侧设置温度控制装置,温度控制装置内流通热介质或者冷介质,所述温度控制装置可以对料槽8进行加热或者制冷。采用加热时为有流动性的液态光敏树脂进行3D打印时,料槽8外的温控装置内流通热介质,所述热介质为比热容大的液态介质,所述热介质采用外接的加热装置进行加热,所述热介质流通的路径为:外接加热装置、热介质进管921、热介质循环管922、热介质出管923、外接加热装置;采用常温下为流动性的液态光敏树脂进行3D打印时,料槽8外的温控装置内流通冷介质,所述冷介质为比热容大的液态介质,所述冷介质采用外接的制冷装置进行制冷,所述冷介质流通的路径为:外接制冷装置、冷介质进管911、冷介质循环管912、冷介质出管913、外接制冷装置;如图4所示,图中的虚线表示流通热介质的管路,图中的实线表示流通冷介质的管路,介质的进管和出管分布在料槽8的异侧,且分别位于料槽8的顶端或底端。
本发明所采用的光敏树脂为一种可以在液体和膏体间进行可逆转化的光敏树脂,该光敏树脂在液体状态下为流动态液体,在膏体状态下为不具有流动性的膏体状态,此膏体状态具有一定的机械强度,随着打印层数的叠加,膏体状态的光敏树脂也能够逐层堆积,形成支撑,支撑住已经打印好的固体物质,这样节省了在建模过程中的人工加支撑柱的过程和打印完成后人工去支撑的过程,提升了打印效率,节省了人工成本。光敏树脂的原料包括但不限于:聚酯(甲基)丙烯酸酯,聚氨酯(甲基)丙烯酸酯,环氧(甲基)丙烯酸酯,聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯,聚醚(甲基)丙烯酸酯,环氧树脂,氧杂环丁烷类树脂。光敏树脂可根据实际的打印需要调整到适当的比例。在实际的打印中,打印所采用的光敏树脂机械强度越高,经光照后的部分固化的越好,本发明中紫外光照射的部分先凝固成膏体再经紫外光照射,所以打印出的模型会比用液体打印的模型更加坚固。
实施例一:
一种无支撑3D打印方法:打印用的光敏树脂常温下为无流动性的膏体,加热至35-120℃时,融化成有流动性的液态;包括如下步骤:
S1:打开储料罐31外的加热装置,对储料罐31内的光敏树脂进行预热,并且使储料罐31内光敏树脂的温度维持在35-120℃之间;
S2:对需要打印的对象形成三维模型,并将建成的三维模型分割成n层,每层的高度一致,视为单位高度,并将截面信息传送至投影装置;
S3:打印平台6驱动装置驱动料槽8内的打印平台6向下降单位高度,刮板4驱动装置驱动刮板4做往复运动将储料罐31内的液态光敏树脂均匀涂抹在打印平台6上,涂抹的厚度为单位高度;
S4:均匀涂抹在打印平台6上的液态光敏树脂迅速冷却,凝固成无流动性的膏体状态;
S5:投影装置投射紫外线,使之与材料发生化学反应,受照射的部分会变成纯固态且不可逆,而非照射部分将保持无流动性的膏体状态,起到对上层的支撑作用;
S6:重复S3-S5步骤,直至打印完成;
S7:启动料槽8外的温控装置,对料槽8进行加热,温度达到35-120℃时,非照射部分的无流动性膏体光敏树脂融化成液体,从料槽8上的孔眼83中流入凸台82,最后从凸台82上的回收口821流出;流出的光敏树脂可重复利用;
S8:从料槽8内取出打印好的物体。
实施例二:
一种无支撑3D打印方法:其特征在于,所述光敏树脂常温下为有流动性的液体,降温至0至-70℃时,凝固成无流动性的膏体;包括如下步骤:
S1:对需要打印的对象形成三维模型,并将建成的三维模型分割成n层,每层的高度一致,视为单位高度,并将截面信息传送至投影装置;
S2:打印平台6驱动装置驱动料槽8内的打印平台6向下降单位高度,刮板4驱动装置驱动刮板4做往复运动,将储料罐31内的液态光敏树脂均匀涂抹在打印平台6上,涂抹的厚度为单位高度;同时启动料槽8外的温控装置,对料槽8进行制冷,均匀涂抹在打印平台6上的液态光敏树脂迅速冷却,凝固成无流动性的膏体状态,起到对上层的支撑作用;
S3:投影装置投射紫外线,使之与材料发生化学反应,受照射的部分会变成纯固态且不可逆,而非照射部分将保持无流动性的膏体状态,起到对上层的支撑作用;
S4:重复S2-S3步骤,直至打印完成;
S5:关闭料槽8外的制冷装置,待料槽8内的无流动性的膏体光敏树脂融化成有流动性的液体,从料槽8上的孔眼83中流入凸台82,最后从凸台82上的回收口821流出;流出的光敏树脂可重复利用;
S6:从料槽8内取出打印好的物体。
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 (9)
1.一种无支撑3D打印系统,包括:一投影装置;一储料罐,储料罐内储存光敏树脂;一刮板,刮板内部为中空腔体结构,其底部开有线型开孔;一进料装置,连通储料罐和刮板;一打印平台,能在打印平台驱动装置的驱动下纵向运动;一料槽;其特征在于:所述光敏树脂可以在液体和膏体间进行可逆转化;所述投影装置采用UV投影作为光路编程机构,其投射方式为面成型,所述投影装置能够在投影驱动装置的驱动下横向或纵向运动;所述打印平台设置在所述料槽内;所述料槽外设有温度控制装置,所述温度控制装置内流通热介质或者冷介质,所述温度控制装置可以对料槽进行加热或者制冷。
2.如权利要求1所述的一种无支撑3D打印系统,其特征在于:所述光敏树脂常温下为无流动性的膏体,加热至35-120℃时,融化成有流动性的液态,且此状态可逆。
3.如权利要求2所述的一种无支撑3D打印系统,其特征在于:采用上述光敏树脂时,料槽外的温控装置内流通热介质,所述热介质为比热容大的液态介质,所述热介质采用外接的加热装置进行加热,所述热介质流通的路径为:外接加热装置、热介质进管、热介质循环管、热介质出管、外接加热装置。
4.如权利要求2所述的一种无支撑3D打印系统,其特征在于:采用上述光敏树脂时,储料罐外需设有加热装置,且进料机构外需设有保温装置;所述进料机构包括:进料口、出料管以及连通管。
5.如权利要求1所述的一种无支撑3D打印系统,其特征在于:所述光敏树脂常温下为有流动性的液体,降温至0至-70℃时,凝固成无流动性的膏体,且此状态可逆。
6.如权利要求2所述的一种无支撑3D打印系统,采用上述光敏树脂时,料槽外的温控装置内流通冷介质,所述冷介质为比热容大的液态介质,所述冷介质采用外接的制冷装置进行制冷,所述冷介质流通的路径为:外接制冷装置、冷介质进管、冷介质循环管、冷介质出管、外接制冷装置。
7.一种无支撑3D打印方法:其特征在于,所述打印用的光敏树脂常温下为无流动性的膏体,加热至35-120℃时,融化成有流动性的液态;包括如下步骤:
S1:打开储料罐外的加热装置,对储料罐内的光敏树脂进行预热,并且使储料罐内光敏树脂的温度维持在35-120℃之间;
S2:对需要打印的对象形成三维模型,并将建成的三维模型分割成n层,每层的高度一致,视为单位高度,并将截面信息传送至投影装置;
S3:打印平台驱动装置驱动料槽内的打印平台向下降单位高度,刮板驱动装置驱动刮板做往复运动将储料罐内的液态光敏树脂均匀涂抹在打印平台上,涂抹的厚度为单位高度;
S4:均匀涂抹在打印平台上的液态光敏树脂迅速冷却,凝固成无流动性的膏体状态;
S5:投影装置投射紫外线,使之与材料发生化学反应,受照射的部分会变成纯固态且不可逆,而非照射部分将保持无流动性的膏体状态,起到对上层的支撑作用;
S6:重复S3-S5步骤,直至打印完成;
S7:启动料槽外的温控装置,对料槽进行加热,温度达到35-120℃时,非照射部分的无流动性膏体光敏树脂融化成液体,从料槽上的孔眼中流入凸台,最后从凸台上的回收口流出;流出的光敏树脂可重复利用;
S8:从料槽内取出打印好的物体。
8.一种无支撑3D打印方法:其特征在于,所述光敏树脂常温下为有流动性的液体,降温至0至-70℃时,凝固成无流动性的膏体;包括如下步骤:
S1:对需要打印的对象形成三维模型,并将建成的三维模型分割成n层,每层的高度一致,视为单位高度,并将截面信息传送至投影装置;
S2:打印平台驱动装置驱动料槽内的打印平台向下降单位高度,刮板驱动装置驱动刮板做往复运动,将储料罐内的液态光敏树脂均匀涂抹在打印平台上,涂抹的厚度为单位高度;同时启动料槽外的温控装置,对料槽进行制冷,均匀涂抹在打印平台上的液态光敏树脂迅速冷却,凝固成无流动性的膏体状态,起到对上层的支撑作用;
S3:投影装置投射紫外线,使之与材料发生化学反应,受照射的部分会变成纯固态且不可逆,而非照射部分将保持无流动性的膏体状态,起到对上层的支撑作用;
S4:重复S2-S3步骤,直至打印完成;
S5:关闭料槽外的制冷装置,待料槽内的无流动性的膏体光敏树脂融化成有流动性的液体,从料槽上的孔眼中流入凸台,最后从凸台上的回收口流出;流出的光敏树脂可重复利用;
S6:从料槽内取出打印好的物体。
9.如权利要求7-8所述的一种无支撑3D打印方法,其特征在于:所述光敏树脂包括:聚酯(甲基)丙烯酸酯,聚氨酯(甲基)丙烯酸酯,环氧(甲基)丙烯酸酯,聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯,聚醚(甲基)丙烯酸酯,环氧树脂,氧杂环丁烷类树脂。
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