CN111421813B - 一种多材料光固化3d打印装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多材料光固化3D打印装置及方法，属于3D微纳加工技术领域。包括精密回转平台、平台托架、z轴丝杆滑台、打印平台、离型膜、料槽、xy连接板、底板、y轴丝杆滑台、电机架、光机、外壳端盖、滑槽板、料槽夹、xy连接块、滑台、x轴丝杆滑台、皮带和步进电机。本技术方案采用光机的图像缩放，可较好实现较高高精度或较大面积的面成型打印；实现多材料打印，最多可实现4种不同材料的加工打印，从而满足零部件的力学性能和颜色不同的需求。具有能在每次换料时清洗残料的机构，从而防止不同材料之间的污染。

Description

一种多材料光固化3D打印装置及方法
技术领域
本发明属于3D微纳加工技术领域，具体为一种新型光固化3D快速打印装置及方法。
背景技术
随着3D打印和微纳科技的迅猛发展，为了满足不同领域和行业的需求，近年国内外研究人员已经开发出多种类型微纳尺度3D打印工艺、打印材料，并应用于多种领域和行业。3D打印即快速成型rapid prototyping,RP技术一种基于离散堆积思想的增材制造技术,一种“自下而上”的材料累加制造方法.其通过计算机技术,根据零件的三维数字模型把材料逐层连接累加,从而制造出实体零件.将制造过程由复杂的三维加工降低为一系列简单的二维层片的加工,由于二维层片的加工难度与零件实体结构的复杂程度基本无关,因此大大降低了零件实体的加工难度,从而能够以一种统一的、自动的方法来完成形状结构各异的三维实体模型，从而3D打印技术相对传统加工技术具有不浪费材料，可以实现产品的自由结构设计，加工周期短从而达到节能环保的作用。
光固化快速成型技术是当前应用最广泛的一种3D打印技术.该技术以光敏树脂液体为原材料,树脂的光敏特性使得材料在受到特定波段的光多为紫外波段照射后,会发生聚合反应出现固化.
当前国内外光固化3D打印设备基本是单一液态光敏树脂成型，如发明专利CN201811544607.0和CN201610945088.3等采用的单一光敏树脂材料；发明专利201610321716.0将透明料槽一分为二，实现双料液态光敏树脂复合成型而体现光固化3D打印在材料组合设计方面的优势。从力学性能和颜色的角度，实现彩色零部件和不同位置的力学性能，对于光固化3D打印技术要求进一步提高，从而实现多材料打印意义巨大。
发明内容
针对当前3D打印设备不能实现材料多样性和曝光波长的不易替换性等缺陷，本发明一种多材料光固化3D打印装置及方法能较好优化该问题。
本发明采用的技术方案是：一种光固化D快速打印装置，包括精密回转平台、平台托架、z轴丝杆滑台、打印平台、离型膜、料槽、xy连接板、底板、y轴丝杆滑台、电机架、光机、外壳端盖、滑槽板、料槽夹、xy连接块、滑台、x轴丝杆滑台、皮带和步进电机。
所述打印平台上设有四个小凸台，即为四个实际工作打印平台，精密回转平台与打印平台通过螺纹连接，精密回转平台通过螺纹连接安装在平台托架上，平台托架与z轴丝杆滑台通过螺纹连接。
y轴丝杆滑台通过螺丝固定在底板上的侧部，y轴丝杆滑台的丝杆与滑台通过螺纹配合滑动，滑台与xy连接板通过螺丝固定连接；两个x轴丝杆滑台通过螺栓平行布置紧固在xy连接板的两侧；x轴丝杆滑台与x轴从动滑台通过螺丝配合滑动连接，x轴丝杆滑台和y轴丝杆滑台驱动滑台能够沿垂直方向移动。
离型膜通过螺丝和料槽压条与料槽紧固连接，料槽夹通过螺丝与料槽紧固连接；料槽夹通过螺丝和xy连接块与x轴滑台紧固连接，z轴丝杆滑台通过螺丝与x轴从动滑台紧固连接；平台托架通过螺丝与z轴滑台紧固连接，精密回转平台通过螺丝与平台托架紧固连接；打印平台通过螺丝与精密回转平台紧固连接，x轴滑台、y轴滑台、z轴滑台与打印平台、料槽形成一体，打印平台旋转，打印平台能够在z轴方向上移动且与料槽平行，打印平台、料槽能够在x轴、y轴方向上整体移动。
清洗系统包括滑槽板、外壳端盖、外壳端盖滚筒、外罩、皮带支撑轴、皮带滚轮一、限位块、皮带、滑槽板拉杆、皮带滚轮二、步进电机、电机架和底板；所述滑槽板包括第一滑槽板、第二滑槽板和第三滑槽板；所述外罩包括外罩壳、U型板、方型板、空心柱和放水阀。所述外罩通过螺栓紧固在底板上，外罩壳、U型板、方型板、空心柱、放水阀焊装成一个整体。外壳端盖、外壳端盖滚筒焊接成一体，并通过螺栓连接固定在外罩上；所述滑槽板的第一滑槽板、第二滑槽板、第三滑槽板通过滑槽的空隙配合在滑槽板拉杆的拉动下进退滑动，滑槽板拉杆通过铁丝绑定在皮带上，第一滑槽板、第二滑槽板、第三滑槽板伸出时通过槽进行相应限位，第一滑槽板凸起部分套入U型板凹起部分滑动，通过限位块限位；所述皮带绕在皮带滚轮一和皮带滚轮二上，皮带滚轮一套入皮带支撑轴，皮带支撑轴通过螺栓固定于底板上，皮带滚轮二过盈配合在步进电机的轴上，通过控制步进电机的的工作状态来实现皮带的转动，从而带动滑槽板拉杆移动使得滑槽板的伸出与收回。当处于打印状态时滑槽板收回状态，当处于清洗状态时滑槽板的伸出状态，以便清洗打印平台残留的废料。
精密旋转平台由步进驱动电机、试验齿轮、实验大齿轮、交叉滚柱轴承、上外圈、上内圈、下外圈、下端盖组成。
上外圈通过螺丝紧固连接于打印平台，步进驱动电机通过螺丝紧固连接在下端盖上，交叉滚柱轴承在上内圈与下外圈中间间隙配合，实验大齿轮与下外圈配合，通过螺丝与上内圈、下端盖紧固连接，试验齿轮、实验大齿轮进行齿轮配合，试验齿轮的中心轴与步进驱动电机的轴相连，通过控制步进驱动电机的工作状态来实现打印平台的旋转。
x轴丝杆滑台、y轴丝杆滑台、Z轴丝杆滑台是相同的丝杆滑台结构，丝杆滑台由丝杆、滑台、导轨架、电机和联轴器组成。
丝杆连接在导轨架的圆柱轴之间与圆柱轴平行，联轴器连接丝杆和电机的轴，电机通过螺丝紧固连接在导轨架的一侧，滑台与丝杆、圆柱轴形成螺纹、间隙配合，通过控制电机的工作状态来实现滑台在x轴、y轴、z轴上的移动，从而实现打印平台在z轴方向上移动，以及料槽和打印平台在x轴、y轴方向上的移动。
光机由镜头、机箱和光机底板组成。镜头由镜头组I、镜头组II、镜头组II、后菲涅尔透镜、镜头组前镜片、镜头组后镜片、镜头组上盖和镜头组下盖组成；所述后菲涅尔透镜通过胶接固定在镜头组下盖上，镜头组下盖与镜头组上盖通过螺孔连接至光机外壳。光机镜头通过螺纹连接至镜头组上盖。
所述机箱由分光镜、分光镜支架、第一反射镜、第一反射镜支架、分光棱镜、分光棱镜支架、偏光镜、偏光镜支架、发光源、发光源支架，连接柱、螺栓、反光镜、散热器、液晶显示器简称LCD、液晶显示器支架、第二反射镜和第二反射镜支架组成。所述分光镜插入分光镜支架内槽，过盈配合连接，分光镜支架焊接在光机底板上；第一反射镜插入第一反射镜支架内槽，过盈配合连接，第一反射镜支架焊接在光机底板上；分光棱镜插入分光棱镜支架过盈配合连接，分光棱镜支架焊接在光机底板上；偏光镜插入偏光镜支架内槽，过盈配合连接，光镜支架焊接在光机底板上；发光源插入发光源支架内，发光源支架焊接在光机底板上；连接柱下端焊接到光机底板上、上端螺纹孔通过螺栓紧固机箱外壳；反光镜插入发光源支架内；散热器通过螺丝固定在光机底板上；液晶显示器插入液晶显示器支架槽内；第二反射镜插入第二反射镜支架内槽；显示器支架和第二反射镜支架焊接到光机底板上。
机箱内分布有分光镜、第一反射镜、偏光镜成光线发射线路排布，所述B、R、G代表三种不同波长的光，一般波长在365nm～405nm之间。
光机功能原理：分光棱镜处于光线汇集处，光线通过三侧的LCD板汇入，从另一侧发射出经第二反射镜折射入镜头中，发光源由铝热散片、uv基板、uv灯珠、前菲涅尔透镜、反光片组成。发光源发射出的强光通过偏光镜排除和滤除光束中的散射光线，通过分光镜形成RGB三束光，然后通过第一反射镜分别透射过三块LCD板，每一次仅有一块LCD板被点亮，透过一种波长的光，由中间的分光棱镜进行折射后，经过第一反射镜、后菲涅尔透镜将图像投射到镜头组后镜片上成像，通过镜头组进行图像缩放，将图像缩放投至打印平台上。
与现有技术方案对比，本技术方案的优点有以下三点：
1、采用光机的图像缩放，可较好实现较高高精度或较大面积的面成型打印。
2、实现多材料打印，最多可实现4种不同材料的加工打印，从而满足零部件的力学性能和颜色不同的需求。
3、具有能在每次换料时清洗残料的机构，从而防止不同材料之间的污染。
附图说明
图1是本发明装置的结构图。
图2是本发明装置的主视图。
图3是精密回转平台的结构图。
图4是光机镜头部分的结构图。
图5是光机机箱部分的结构图。
图6是本发明装置清洗滑槽示意图。
图7是本发明装置外罩。
图8是本发明装置U型板。
图9是光机原理图。
具体实施方式
结合以上附图对本发明作进一步说明。
本发明采用的技术方案是：一种光固化3D快速打印装置，包括精密回转平台1、平台托架2、z轴丝杆滑台3、打印平台4、离型膜5、料槽6、xy连接板7、底板8、y轴丝杆滑台9、电机架10、光机11、外壳端盖12、滑槽板13、料槽夹14、xy连接块15、滑台16、x轴丝杆滑台17、皮带10和步进电机19。
所述打印平台4上设有四个小凸台，即为四个实际工作打印平台，精密回转平台1与打印平台4通过螺纹连接，精密回转平台1通过螺纹连接安装在平台托架2上，平台托架2与z轴丝杆滑台3通过螺纹连接。
y轴丝杆滑台9通过螺丝固定在底板8上的侧部，y轴丝杆滑台9的丝杆与滑台16通过螺纹配合滑动，滑台16与xy连接板7通过螺丝固定连接；两个x轴丝杆滑台17通过螺栓平行布置紧固在xy连接板7的两侧；x轴丝杆滑台17与x轴从动滑台16通过螺丝配合滑动连接，x轴丝杆滑台17和y轴丝杆滑台9驱动滑台能够沿垂直方向移动。
离型膜5通过螺丝和料槽压条与料槽6紧固连接，料槽夹14通过螺丝与料槽6紧固连接；料槽夹14通过螺丝和xy连接块15与x轴滑台16紧固连接，z轴丝杆滑台3通过螺丝与x轴从动滑台紧固连接；平台托架2通过螺丝与z轴滑台紧固连接，精密回转平台1通过螺丝与平台托架2紧固连接；打印平台4通过螺丝与精密回转平台1紧固连接，x轴滑台、y轴滑台、z轴滑台与打印平台4、料槽6形成一体，打印平台4旋转，打印平台4能够在z轴方向上移动且与料槽6平行，打印平台4、料槽6能够在x轴、y轴方向上整体移动。
本发明清洗系统参考图6～图9所示，包括滑槽板13、外壳端盖12、外壳端盖滚筒12-1、外罩28、皮带支撑轴37、皮带滚轮一38、限位块34、皮带18、滑槽板拉杆35、皮带滚轮二39、步进电机19、电机架10和底板8；所述滑槽板13包括第一滑槽板13-1、第二滑槽板13-2和第三滑槽板13-3；所述外罩28包括外罩壳28-1、U型板28-2、方型板28-3、空心柱28-4和放水阀28-5。所述外罩28通过螺栓紧固在底板8上，外罩壳28-1、U型板28-2、方型板28-3、空心柱28-4、放水阀28-5焊装成一个整体。外壳端盖12、外壳端盖滚筒12-1焊接成一体，并通过螺栓连接固定在外罩28上；所述滑槽板13的第一滑槽板13-1、第二滑槽板13-2、第三滑槽板13-3通过滑槽的空隙配合在滑槽板拉杆35的拉动下进退滑动，滑槽板拉杆35通过铁丝绑定在皮带18上，第一滑槽板13-1、第二滑槽板13-2、第三滑槽板13-3伸出时通过槽进行相应限位，第一滑槽板13-1凸起部分套入U型板28-2凹起部分滑动，通过限位块34限位；所述皮带18绕在皮带滚轮一38和皮带滚轮二39上，皮带滚轮一38套入皮带支撑轴37，皮带支撑轴37通过螺栓固定于底板8上，皮带滚轮二39过盈配合在步进电机19的轴上，通过控制步进电机的19的工作状态来实现皮带的转动，从而带动滑槽板拉杆35移动使得滑槽板13的伸出与收回。当处于打印状态时滑槽板13收回状态，当处于清洗状态时滑槽板13的伸出状态，以便清洗打印平台4残留的废料。
精密旋转平台1由步进驱动电机1-1、试验齿轮1-4、实验大齿轮1-3、交叉滚柱轴承1-5、上外圈1-6、上内圈1-7、下外圈1-2、下端盖1-8组成。
上外圈1-6通过螺丝紧固连接于打印平台4，步进驱动电机1-1通过螺丝紧固连接在下端盖1-8上，交叉滚柱轴承1-5在上内圈1-7与下外圈1-2中间间隙配合，实验大齿轮1-3与下外圈1-2配合，通过螺丝与上内圈1-7、下端盖1-8紧固连接，试验齿轮1-4、实验大齿轮1-3进行齿轮配合，试验齿轮1-4的中心轴与步进驱动电机1-1的轴相连，通过控制步进驱动电机1-1的工作状态来实现打印平台4的旋转。
x轴丝杆滑台17、y轴丝杆滑台9、Z轴丝杆滑台3是相同的丝杆滑台结构，丝杆滑台由丝杆20、滑台21、导轨架22、电机23和联轴器24组成。
丝杆20连接在导轨架22的圆柱轴之间与圆柱轴平行，联轴器24连接丝杆20和电机23的轴，电机23通过螺丝紧固连接在导轨架22的一侧，滑台21与丝杆20、圆柱轴形成螺纹、间隙配合，通过控制电机23的工作状态来实现滑台21在x轴、y轴、z轴上的移动，从而实现打印平台4在z轴方向上移动，以及料槽6和打印平台4在x轴、y轴方向上的移动。
光机11由镜头25、机箱26和光机底板27组成，如图2所示。镜头25由镜头组I25-1、镜头组II25-2、镜头组II25-3、后菲涅尔透镜25-4、镜头组前镜片25-5、镜头组后镜片25-6、镜头组上盖25-7和镜头组下盖25-8组成；所述后菲涅尔透镜25-4通过胶接固定在镜头组下盖25-8上，镜头组下盖25-8与镜头组上盖25-7通过螺孔连接至光机外壳。光机镜头通过螺纹连接至镜头组上盖25-7。
如图5所示，所述机箱26由分光镜26-1、分光镜支架26-1-1、第一反射镜26-2、第一反射镜支架26-2-1、分光棱镜26-3、分光棱镜支架、偏光镜26-4、偏光镜支架26-4-1、发光源26-5、发光源支架26-5-1，连接柱26-6、螺栓26-6-1、反光镜26-7、散热器26-8、液晶显示器简称LCD26-9、液晶显示器支架26-9-1、第二反射镜26-10和第二反射镜支架26-10-1组成。所述分光镜26-1插入分光镜支架26-1内槽，过盈配合连接，分光镜支架26-1-1焊接在光机底板27上；第一反射镜26-2插入第一反射镜支架26-2-1内槽，过盈配合连接，第一反射镜支架26-2-1焊接在光机底板27上；分光棱镜26-3插入分光棱镜支架过盈配合连接，分光棱镜支架焊接在光机底板27上；偏光镜26-4插入偏光镜支架26-4-1内槽，过盈配合连接，光镜支架26-4-1焊接在光机底板27上；发光源26-5插入发光源支架26-5-1内，发光源支架26-5-1焊接在光机底板27上；连接柱26-6下端焊接到光机底板27上、上端螺纹孔通过螺栓26-6-1紧固机箱26外壳；反光镜26-7插入发光源支架26-5-1内；散热器26-8通过螺丝固定在光机底板27上；液晶显示器26-9插入液晶显示器支架26-9-1槽内；第二反射镜26-10插入第二反射镜支架26-10-1内槽；显示器支架26-9-1和第二反射镜支架26-10-1焊接到光机底板27上。
机箱26内分布有分光镜26-1、第一反射镜26-2、偏光镜26-4成光线发射线路排布，原理图如图7所示，所述B、R、G代表三种不同波长的光，一般波长在365nm～405nm之间。
光机功能原理：分光棱镜26-3处于光线汇集处，光线通过三侧的LCD26-9板汇入，从另一侧发射出经第二反射镜26-10折射入镜头25中，发光源26-5由铝热散片、uv基板、uv灯珠、前菲涅尔透镜、反光片组成。发光源发射出的强光通过偏光镜26-4排除和滤除光束中的散射光线，通过分光镜26-1形成RGB三束光，然后通过第一反射镜26-2分别透射过三块LCD板，每一次仅有一块LCD板被点亮，透过一种波长的光，由中间的分光棱镜26-3进行折射后，经过第一反射镜、后菲涅尔透镜25-4将图像投射到镜头组后镜片25-6上成像，通过镜头组进行图像缩放，将图像缩放投至打印平台4上。
首先根据所设计零件的性能选取合适的液体材料，并将选好的树脂液体材料倒入溶液槽里；将设计好参数并且切片好的三维模型导入到机器中，选取自己需要的模型，按下启动，机器的Y轴、Z轴、X轴回到参考坐标原点，机器中的处理器按照设置好的模型加工，调节光机中的镜头组调整图案大小和分辨率，镜发出光，被光照的区域材料快速凝固，没光的地方材料保持原貌，机器可按照产品三维模型加工的需要，可以实现零件在x轴、y轴、z轴移动和精密回转平台转动，从而实现多轴联动，通过精密回转平台的转动，打印平台可进入不同的液体槽中，根据零件性能选择不同的液体槽。当加工完一层时，打印平台按照参数自动上升一定距离，实现离型，并随即下降一定距离，并且上升距离较下降距离多一个预设的差值，该差值即为下一层的层厚值。工作台下降完毕后，即可进行下一层的加工。若在加工过程中需要更换材料，待加工完一层后z轴升至最高点，此时滑槽板伸出，滑槽板将打印平台与料槽分隔开来，防止残留废料、清洗介质落入料槽中，污染材料。外壳端盖孔口连接一系列外置设备，如气泵、雾化装置、真空装置等，对工件进行清洗，针对不同材料的清洗，应当选择不同的清洗介质与清洗方式，装置外壳端盖可以拆卸并自行更换，以改变孔口的数目，形状与连接方式，以适应不同的需求。清洗完毕后，滑槽板收回，精密回转平台控制打印平台转动，更换材料，z轴下降至原位，继续加工下一层。当最后一层加工完后机器停止工作，此时的零件已完成，零件停在液体材料之上，此时工人可以将零件取下，当打印下一个零件时，工人只需要按下启动键。
注释：机器的参考坐标原点是Z、Y、X轴协同，使透镜正对溶液槽正下方中心、工作台与溶液槽底部重合的位置。

Claims (7)

1.一种多材料光固化3D打印装置，其特征在于：包括精密回转平台(1)、平台托架(2)、z轴丝杆滑台(3)、打印平台(4)、离型膜(5)、料槽(6)、xy连接板(7)、底板(8)、y轴丝杆滑台(9)、电机架(10)、光机(11)、外壳端盖(12)、滑槽板(13)、料槽夹(14)、xy连接块(15)、滑台(16)、x轴丝杆滑台(17)、皮带(18)和步进电机(19)；
所述打印平台(4)上设有四个小凸台，即为四个实际工作打印平台，精密回转平台(1)与打印平台(4)通过螺纹连接，精密回转平台(1)通过螺纹连接安装在平台托架(2)上；
y轴丝杆滑台(9)通过螺丝固定在底板(8)上的侧部，y轴丝杆滑台(9)的丝杆与滑台(16)通过螺纹配合滑动，滑台(16)与xy连接板(7)通过螺丝固定连接；两个x轴丝杆滑台(17)通过螺栓平行布置紧固在xy连接板(7)的两侧；x轴丝杆滑台(17)与滑台(16)通过螺丝配合滑动连接，x轴丝杆滑台(17)和y轴丝杆滑台(9)驱动滑台能够沿垂直方向移动；
离型膜(5)通过螺丝和料槽压条与料槽(6)紧固连接，料槽夹(14)通过螺丝与料槽(6)紧固连接；料槽夹(14)通过螺丝和xy连接块(15)与x轴滑台(16)紧固连接，z轴丝杆滑台(3)通过螺丝与x轴从动滑台紧固连接；平台托架(2)通过螺丝与z轴滑台紧固连接；x轴滑台、y轴滑台、z轴滑台与打印平台(4)、料槽(6)形成一体，打印平台(4)旋转，打印平台(4)能够在z轴方向上移动且与料槽(6)平行，打印平台(4)、料槽(6)能够在x轴、y轴方向上整体移动；
滑槽板(13)包括第一滑槽板(13-1)、第二滑槽板(13-2)和第三滑槽板(13-3)；外罩(28)包括外罩壳(28-1)、U型板(28-2)、方型板(28-3)、空心柱(28-4)和放水阀(28-5)；所述外罩(28)通过螺栓紧固在底板(8)上，外罩壳(28-1)、U型板(28-2)、方型板(28-3)、空心柱(28-4)、放水阀(28-5)焊装成一个整体；外壳端盖(12)、外壳端盖滚筒(12-1)焊接成一体，并通过螺栓连接固定在外罩(28)上；所述滑槽板(13)的第一滑槽板(13-1)、第二滑槽板(13-2)、第三滑槽板(13-3)通过滑槽的空隙配合在滑槽板拉杆(35)的拉动下进退滑动，滑槽板拉杆(35)通过铁丝绑定在皮带(18)上，第一滑槽板(13-1)、第二滑槽板(13-2)、第三滑槽板(13-3)伸出时通过槽进行相应限位，第一滑槽板(13-1)凸起部分套入U型板(28-2)凹起部分滑动，通过限位块(34)限位；所述皮带(18)绕在皮带滚轮一(38)和皮带滚轮二(39)上，皮带滚轮一(38)套入皮带支撑轴(37)，皮带支撑轴(37)通过螺栓固定于底板(8)上，皮带滚轮二(39)过盈配合在步进电机(19)的轴上，通过控制步进电机(19)的工作状态来实现皮带的转动，从而带动滑槽板拉杆(35)移动使得滑槽板(13)的伸出与收回；当处于打印状态时滑槽板(13)收回状态，当处于清洗状态时滑槽板(13)的伸出状态，以便清洗打印平台(4)残留的废料。
2.根据权利要求1所述的一种多材料光固化3D打印装置，其特征在于：精密旋转平台(1)由步进驱动电机(1-1)、试验齿轮(1-4)、实验大齿轮(1-3)、交叉滚柱轴承(1-5)、上外圈(1-6)、上内圈(1-7)、下外圈(1-2)、下端盖(1-8)组成；上外圈(1-6)通过螺丝紧固连接于打印平台(4)，步进驱动电机(1-1)通过螺丝紧固连接在下端盖(1-8)上，交叉滚柱轴承(1-5)在上内圈(1-7)与下外圈(1-2)中间间隙配合，实验大齿轮(1-3)与下外圈(1-2)配合，通过螺丝与上内圈(1-7)、下端盖(1-8)紧固连接，试验齿轮(1-4)、实验大齿轮(1-3)进行齿轮配合，试验齿轮(1-4)的中心轴与步进驱动电机(1-1)的轴相连，通过控制步进驱动电机(1-1)的工作状态来实现打印平台(4)的旋转。
3.根据权利要求1所述的一种多材料光固化3D打印装置，其特征在于：x轴丝杆滑台(17)、y轴丝杆滑台(9)、Z轴丝杆滑台(3)是相同的丝杆滑台结构；丝杆滑台由丝杆(20)、滑台、导轨架(22)、电机(23)和联轴器(24)组成；丝杆(20)连接在导轨架(22)的圆柱轴之间与圆柱轴平行，联轴器(24)连接丝杆(20)和电机(23)的轴，电机(23)通过螺丝紧固连接在导轨架(22)的一侧，滑台与丝杆(20)、圆柱轴形成螺纹、间隙配合，通过控制电机(23)的工作状态来实现滑台在x轴、y轴、z轴上的移动，从而实现打印平台(4)在z轴方向上移动，以及料槽(6)和打印平台(4)在x轴、y轴方向上的移动。
4.根据权利要求1所述的一种多材料光固化3D打印装置，其特征在于：光机(11)由镜头(25)、机箱(26)和光机底板(27)组成，镜头(25)由镜头组I(25-1)、镜头组II(25-2)、镜头组II(25-3)、后菲涅尔透镜(25-4)、镜头组前镜片(25-5)、镜头组后镜片(25-6)、镜头组上盖(25-7)和镜头组下盖(25-8)组成；所述后菲涅尔透镜(25-4)通过胶接固定在镜头组下盖(25-8)上，镜头组下盖(25-8)与镜头组上盖(25-7)通过螺孔连接至光机外壳；光机镜头通过螺纹连接至镜头组上盖(25-7)。
5.根据权利要求4所述的一种多材料光固化3D打印装置，其特征在于：机箱(26)由分光镜(26-1)、分光镜支架(26-1-1)、第一反射镜(26-2)、第一反射镜支架(26-2-1)、分光棱镜(26-3)、分光棱镜支架、偏光镜(26-4)、偏光镜支架(26-4-1)、发光源(26-5)、发光源支架(26-5-1)、连接柱(26-6)、螺栓(26-6-1)、反光镜(26-7)、散热器(26-8)、液晶显示器简称LCD(26-9)、液晶显示器支架(26-9-1)、第二反射镜(26-10)和第二反射镜支架(26-10-1)组成；所述分光镜(26-1)插入分光镜支架(26-1)内槽，过盈配合连接，分光镜支架(26-1-1)焊接在光机底板(27)上；第一反射镜(26-2)插入第一反射镜支架(26-2-1)内槽，过盈配合连接，第一反射镜支架(26-2-1)焊接在光机底板(27)上；分光棱镜(26-3)插入分光棱镜支架(26-3-1)过盈配合连接，分光棱镜支架(26-3-1)焊接在光机底板(27)上；偏光镜(26-4)插入偏光镜支架(26-4-1)内槽，过盈配合连接，光镜支架(26-4-1)焊接在光机底板(27)上；发光源(26-5)插入发光源支架(26-5-1)内，发光源支架(26-5-1)焊接在光机底板(27)上；连接柱(26-6)下端焊接到光机底板(27)上、上端螺纹孔通过螺栓(26-6-1)紧固机箱(26)外壳；反光镜(26-7)插入发光源支架(26-5-1)内；散热器(26-8)通过螺丝固定在光机底板(27)上；液晶显示器(26-9)插入液晶显示器支架(26-9-1)槽内；第二反射镜(26-10)插入反射镜支架(26-10-1)内槽；显示器支架(26-9-1)和第二反射镜支架(26-10-1)焊接到光机底板(27)上。
6.根据权利要求5所述的一种多材料光固化3D打印装置，其特征在于：机箱(26)内分布有分光镜(26-1)、反射镜(26-2)、偏光镜(26-4)成光线发射线路排布；分光棱镜(26-3)处于光线汇集处，光线通过三侧的LCD(26-9)板汇入，从另一侧发射出经反射镜(26-10)折射入镜头(25)中，发光源(26-5)由铝热散片、uv基板、uv灯珠、前菲涅尔透镜、反光片组成；发光源发射出的强光通过偏光镜(26-4)排除和滤除光束中的散射光线，通过分光镜(26-1)形成R、G、B三束光，然后通过反射镜(26-2)分别透射过三块LCD板，每一次仅有一块LCD板被点亮，透过一种波长的光，由中间的分光棱镜(26-3)进行折射后，经过反射镜、后菲涅尔透镜(25-4)将图像投射到镜头组后镜片(25-6)上成像，通过镜头组进行图像缩放，将图像缩放投至打印平台(4)上。
7.利用权利要求1所述装置进行的一种多材料光固化3D打印方法，其特征在于：首先根据所设计零件的性能选取合适的液体材料，并将选好的树脂液体材料倒入溶液槽里；将设计好参数并且切片好的三维模型导入到装置中，选取自己需要的模型，按下启动，装置的Y轴、Z轴、X轴回到参考坐标原点，装置中的处理器按照设置好的模型加工，调节光机中的镜头组调整图案大小和分辨率，镜发出光，被光照的区域材料快速凝固，没光的地方材料保持原貌，装置可按照产品三维模型加工的需要，实现零件在x轴、y轴、z轴移动和精密回转平台转动，从而实现多轴联动，通过精密回转平台的转动，打印平台可进入不同的液体槽中，根据零件性能选择不同的液体槽；当加工完一层时，打印平台按照参数自动上升一定距离，实现离型，并随即下降一定距离，并且上升距离较下降距离多一个预设的差值，该差值即为下一层的层厚值；工作台下降完毕后，即进行下一层的加工；若在加工过程中需要更换材料，待加工完一层后z轴升至最高点，此时滑槽板伸出，滑槽板将打印平台与料槽分隔开来，防止残留废料、清洗介质落入料槽中，污染材料；外壳端盖孔口连接一系列外置装置，对工件进行清洗，针对不同材料的清洗，当选择不同的清洗介质与清洗方式，装置外壳端盖拆卸并自行更换，以改变孔口的数目，形状与连接方式，以适应不同的需求；清洗完毕后，滑槽板收回，精密回转平台控制打印平台转动，z轴下降至原位，继续加工下一层；当最后一层加工完后装置停止工作，此时的零件已完成，零件停在液体材料之上，此时将零件取下，当打印下一个零件时，按下启动键。
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