CN111421814B - 一种多材料光固化3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多材料光固化3D打印设备，属于3D打印技术领域。包括成型平台联轴器、调平限制器、z轴丝杆滑台、成型平台、底板、皮带、步进电机、电机架、光机、外壳端盖、滑槽板、料槽夹盘、料槽、回转平台顶齿轮、精密回转平台、深沟球轴承、深沟球轴承端盖和料槽底齿轮。本发明能够根据产品需求，自动调节装置的光机的缩放镜头实现提高分辨率提高3D打印的精度，也可降低分辨率实现大面积面成型打印；最多可实现四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，还能够防止不同材料之间的污染。

Description

一种多材料光固化3D打印设备

技术领域

本发明涉及一种用于一种多材料光固化3D打印设备及方法，属于3D打印技术领域，尤其涉及一种多轴3D微纳加工设备。

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、打印材料和转隔壁，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。

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，如专利CN201811544607.0和CN201610945088.3等采用的单一光敏树脂材料；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

本发明的技术目的在于提出了一种多轴3D微纳加工设备，该加工设备的加工尺寸精度高，内部结构为复杂的三维实体，能快速地制作处在研发阶段的新产品样机，缩短产品研发的周期，造价低，扫描面积大等优点。

本发明采用的技术方案是：一种多材料光固化D打印设备，z轴丝杆滑台通过螺丝与底板紧固连接，成型平台联轴器和成型平台通过螺丝与调平限制器紧固连接，成型平台联轴器通过螺丝与z轴滑台紧固连接，成型平台能够在z轴方向上移动。

料槽夹盘通过螺丝与料槽紧固连接，料槽夹盘底部设有深沟球轴承，深沟球轴承通过深沟球轴承端盖和螺丝紧固与底板上，料槽底齿轮通过螺丝与料槽夹盘底部轴紧固配合，回转平台顶齿轮与料槽底齿轮通过齿轮配合，回转平台顶齿轮与精密回转平台通过轴配合，精密回转平台通过螺丝与底板紧固连接，通过精密回转平台的工作状态来实现料槽的旋转。

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、第一步进电机、电机架、底板；所述滑槽板包括第一滑槽板、第二滑槽板、第三滑槽板；所述外罩包括外罩壳、U型板、方型板、空心柱、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第一步进电机的轴上，通过控制步进电机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，以便清洗成型平台残留的废料。

精密旋转平台由第二步进电机、试验齿轮、实验大齿轮、交叉滚柱轴承、上外圈、上内圈、下外圈和下端盖组成。上外圈通过螺丝紧固连接于回转平台顶齿轮，第二步进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第二步进电机的轴相连，通过控制第二步进电机的工作状态来实现料槽的旋转。

z轴丝杆滑台由第三步进电机、联轴器、导轨架、丝杆和滑台组成。丝杆连接在导轨架的圆柱轴之间与圆柱轴平行，联轴器连接丝杆和第三步进电机的输出轴，第三步进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，通过控制第三步进电机的工作状态来实现滑台在z轴上的移动，从而实现成型平台在z轴方向上移动。

光机由镜头、机箱、光机底板和光机改件组成。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，B、R、G代表三种不同波长的光，波长在365nm～405nm之间。

光机改件由镜头杆、电机杆、第四步进电机、电机架组成；电机架通过螺丝与机箱紧固连接，第四步进电机通过螺丝与电机架紧固连接，电机杆的一端与第四步进电机轴成螺丝固定配合，电机杆的另一端与镜头杆成铰链式连接，镜头杆与镜头组II成铰链连接。第四步进电机的转动使电机杆转动，然后驱使镜头杆摆动，最后使得镜头组II转动实现图象的缩放。

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，将图像缩放投至成型平台上。光机的LCD板像素为10.5um×10.5um，通过镜头缩放操作，可进一步缩放图象，因此打印分辨率可达微米级。

本发明具有以下创新点：

与现有技术方案对比，本技术方案的优点有以下三点：

1、根据产品需求通过自动调节装置的光机的缩放镜头可实现进一步提高分辨率提高3D打印的精度，也可降低分辨率实现大面积面成型打印。

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

4、由于不同光敏树脂材料有最佳匹配曝光光波，本装置可实现3种波长的切换一般常用365nm，400nm，405nm。

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是料槽旋转部分结构图。

图4是光机镜头转动部分结构图。

图5是精密回转平台的结构图。

图6是光机镜头部分的结构图。

图7是光机机箱部分的结构图。

图8是本发明装置清洗滑槽示意图。

图9是本发明装置外罩。

图10是本发明装置U型板。

图11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。

一种多轴3D微纳加工设备，包括成型平台联轴器1、调平限制器2、z轴丝杆滑台3、成型平台4、底板5、皮带6、第一步进电机7、电机架8、光机9、外壳端盖10、滑槽板11、料槽夹盘12、料槽13、回转平台顶齿轮23、精密回转平台24、深沟球轴承25、深沟球轴承端盖26和料槽底齿轮27。

z轴丝杆滑台3通过螺丝与底板5紧固连接，成型平台联轴器1和成型平台4通过螺丝与调平限制器2紧固连接，成型平台联轴器1通过螺丝与z轴滑台紧固连接，成型平台4能够在z轴方向上移动。

料槽夹盘12通过螺丝与料槽13紧固连接，料槽夹盘12底部设有深沟球轴承25，深沟球轴承25通过深沟球轴承端盖26和螺丝紧固与底板5上，料槽底齿轮27通过螺丝与料槽夹盘12底部轴紧固配合，回转平台顶齿轮23与料槽底齿轮27通过齿轮配合，回转平台顶齿轮23与精密回转平台24通过轴配合，精密回转平台24通过螺丝与底板5紧固连接，通过精密回转平台24的工作状态来实现料槽13的旋转。

本发明清洗系统参考图8～图10所示，包括滑槽板11、外壳端盖10、外壳端盖滚筒10-1、外罩28、皮带支撑轴37、皮带滚轮一38、限位块34、皮带6、滑槽板拉杆35、皮带滚轮二39、第一步进电机7、电机架8、底板5组成；所述滑槽板11包括第一滑槽板11-1、第二滑槽板11-2、第三滑槽板11-3；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、放水阀28-5组成。所述外罩28通过螺栓紧固在底板5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10、外壳端盖滚筒10-1焊接成一体，并通过螺栓连接固定在外罩28上；所述滑槽板11的第一滑槽板11-1、第二滑槽板11-2、第三滑槽板11-3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6上，第一滑槽板11-1、第二滑槽板11-2、第三滑槽板11-3伸出时通过槽进行相应限位，第一滑槽板11-1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6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5上，皮带滚轮39过盈配合在第一步进电机7的轴上，通过控制第一步进电机7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11的伸出与收回。当处于打印状态时滑槽板11收回状态，当处于清洗状态时滑槽板11的伸出状态，以便清洗成型平台4残留的废料。

精密旋转平台24由第二步进电机24-1、试验齿轮24-4、实验大齿轮24-3、交叉滚柱轴承24-5、上外圈24-6、上内圈24-7、下外圈24-2和下端盖24-8组成。上外圈24-6通过螺丝紧固连接于回转平台顶齿轮23，第二步进电机24-1通过螺丝紧固连接在下端盖24-8上，交叉滚柱轴承24-5在上内圈24-7与下外圈24-2中间间隙配合，实验大齿轮24-3与下外圈24-2配合，通过螺丝与上内圈24-7、下端盖24-8紧固连接，试验齿轮24-4、实验大齿轮24-3进行齿轮配合，试验齿轮24-4的中心轴与第二步进电机24-1的轴相连，通过控制第二步进电机24-1的工作状态来实现料槽13的旋转。

z轴丝杆滑台3由第三步进电机14、联轴器15、导轨架16、丝杆17和滑台18组成。

丝杆17连接在导轨架16的圆柱轴之间与圆柱轴平行，联轴器15连接丝杆17和第三步进电机14的输出轴，第三步进电机14通过螺丝紧固连接在导轨架16的一侧；滑台18与丝杆17、圆柱轴形成螺纹、间隙配合，通过控制第三步进电机14的工作状态来实现滑台18在z轴上的移动，从而实现成型平台4在z轴方向上移动。

参考如图2和图4所示，光机9由镜头19、机箱20、光机底板21和光机改件22组成。镜头19由镜头组I19-1、镜头组II19-2、镜头组II19-3、后菲涅尔透镜19-4、镜头组前镜片19-5、镜头组后镜片19-6、镜头组上盖19-7和镜头组下盖19-8组成；所述后菲涅尔透镜19-4通过胶接固定在镜头组下盖19-8上，镜头组下盖19-8与镜头组上盖19-7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19-7。

如图7所示，所述机箱20由分光镜20-1、分光镜支架20-1-1、第一反射镜20-2、第一反射镜支架20-2-1、分光棱镜20-3、分光棱镜支架、偏光镜20-4、偏光镜支架20-4-1、发光源20-5、发光源支架20-5-1，连接柱20-6、螺栓20-6-1、反光镜20-7、散热器20-8、液晶显示器简称LCD20-9、液晶显示器支架、第二反射镜20-10和第二反射镜支架20-10-1组成。所述分光镜20-1插入分光镜支架20-1内槽，过盈配合连接，分光镜支架20-1-1焊接在光机底板21上；第一反射镜20-2插入第一反射镜支架20-2-1内槽，过盈配合连接，第一反射镜支架20-2-1焊接在光机底板21上；分光棱镜20-3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21上；偏光镜20-4插入偏光镜支架20-4-1内槽，过盈配合连接，光镜支架20-4-1焊接在光机底板21上；发光源20-5插入发光源支架20-5-1内，发光源支架20-5-1焊接在光机底板21上；连接柱20-6下端焊接到光机底板21上、上端螺纹孔通过螺栓20-6-1紧固机箱20外壳；反光镜20-7插入发光源支架20-5-1内；散热器20-8通过螺丝固定在光机底板21上；液晶显示器20-9插入液晶显示器支架槽内；第二反射镜20-10插入第二反射镜支架20-10-1内槽；显示器支架和第二反射镜支架20-10-1焊接到光机底板21上；

机箱20内分布有分光镜20-1、第一反射镜20-2、偏光镜20-4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。

如图4所示，光机改件22由镜头杆22-1、电机杆22-2、第四步进电机22-3、电机架22-4组成；电机架22-4通过螺丝与机箱紧固连接，第四步进电机22-3通过螺丝与电机架22-4紧固连接，电机杆22-2的一端与第四步进电机22-3轴成螺丝固定配合，电机杆22-2的另一端与镜头杆22-1成铰链式连接，镜头杆22-1与镜头组II19-2成铰链连接。第四步进电机22-3的转动使电机杆22-2转动，然后驱使镜头杆22-1摆动，最后使得镜头组II19-2转动实现图象的缩放。

光机功能原理：分光棱镜20-3处于光线汇集处，光线通过三侧的LCD20-9板汇入，从另一侧发射出经第二反射镜20-10折射入镜头19中，发光源20-5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20-4排除和滤除光束中的散射光线，通过分光镜20-1形成RGB三束光，然后通过第一反射镜20-2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20-3进行折射后，经过第一反射镜20-2、后菲涅尔透镜19-4将图像投射到镜头组后镜片19-6上成像，通过镜头组进行图像缩放，将图像缩放投至成型平台4上。光机的LCD板像素为10.5um×10.5um，通过镜头缩放操作，可进一步缩放图象，因此打印分辨率可达微米级。

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Z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，透镜发出光，被光照到的材料迅速凝固，没光的地方材料还是原来的状态，机器可按照产品三维模型加工的需要，可以实现零件在z轴上移动，和精密回转平台转动，通过精密回转平台的转动，工作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，成型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，滑槽板将成型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，精密回转平台控制液体槽转动，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轴与旋转轴协同，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 (9)

1.一种多材料光固化3D打印设备，其特征在于：z轴丝杆滑台(3)通过螺丝与底板(5)紧固连接，成型平台联轴器(1)和成型平台(4)通过螺丝与调平限制器(2)紧固连接，成型平台联轴器(1)通过螺丝与z轴滑台紧固连接，成型平台(4)能够在z轴方向上移动；料槽夹盘(12)通过螺丝与料槽(13)紧固连接，料槽夹盘(12)底部设有深沟球轴承(25)，深沟球轴承(25)通过深沟球轴承端盖(26)和螺丝紧固与底板(5)上，料槽底齿轮(27)通过螺丝与料槽夹盘(12)底部轴紧固配合，回转平台顶齿轮(23)与料槽底齿轮(27)通过齿轮配合，回转平台顶齿轮(23)与精密回转平台(24)通过轴配合，精密回转平台(24)通过螺丝与底板(5)紧固连接，通过精密回转平台(24)的工作状态实现料槽(13)的旋转；

3D打印设备的清洗系统包括滑槽板(11)、外壳端盖(10)、外壳端盖滚筒(10-1)、外罩(28)、皮带支撑轴(37)、皮带滚轮一(38)、限位块(34)、皮带(6)、滑槽板拉杆(35)、皮带滚轮二(39)、第一步进电机(7)、电机架(8)、底板(5)；所述滑槽板(11)包括第一滑槽板(11-1)、第二滑槽板(11-2)、第三滑槽板(11-3)；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)、放水阀(28-5)；所述外罩(28)通过螺栓紧固在底板(5)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(10)、外壳端盖滚筒(10-1)焊接成一体，并通过螺栓连接固定在外罩(28)上；所述滑槽板(11)的第一滑槽板(11-1)、第二滑槽板(11-2)、第三滑槽板(11-3)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(6)上，第一滑槽板(11-1)、第二滑槽板(11-2)、第三滑槽板(11-3)伸出时通过槽进行相应限位，第一滑槽板(11-1)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(6)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(5)上，皮带滚轮二(39)过盈配合在第一步进电机(7)的轴上，通过控制第一步进电机(7)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(11)的伸出与收回。

2.根据权利要求1所述的一种多材料光固化3D打印设备，其特征在于：精密回转平台(24)由第二步进电机(24-1)、试验齿轮(24-4)、实验大齿轮(24-3)、交叉滚柱轴承(24-5)、上外圈(24-6)、上内圈(24-7)、下外圈(24-2)和下端盖(24-8)组成；上外圈(24-6)通过螺丝紧固连接于回转平台顶齿轮(23)，第二步进电机(24-1)通过螺丝紧固连接在下端盖(24-8)上，交叉滚柱轴承(24-5)在上内圈(24-7)与下外圈(24-2)中间间隙配合，实验大齿轮(24-3)与下外圈(24-2)配合，通过螺丝与上内圈(24-7)、下端盖(24-8)紧固连接，试验齿轮(24-4)、实验大齿轮(24-3)进行齿轮配合，试验齿轮(24-4)的中心轴与第二步进电机(24-1)的轴相连，通过控制第二步进电机(24-1)的工作状态来实现料槽(13)的旋转。

3.根据权利要求1所述的一种多材料光固化3D打印设备，其特征在于：z轴丝杆滑台(3)由第三步进电机(14)、联轴器(15)、导轨架(16)、丝杆(17)和滑台(18)组成；丝杆(17)连接在导轨架(16)的圆柱轴之间与圆柱轴平行，联轴器(15)连接丝杆(17)和第三步进电机(14)的输出轴，第三步进电机(14)通过螺丝紧固连接在导轨架(16)的一侧；滑台(18)与丝杆(17)、圆柱轴形成螺纹、间隙配合，通过控制第三步进电机(14)的工作状态来实现滑台(18)在z轴上的移动，从而实现成型平台(4)在z轴方向上移动。

4.根据权利要求1所述的一种多材料光固化3D打印设备，其特征在于：光机(9)由镜头(19)、机箱(20)、光机底板(21)和光机改件(22)组成；镜头(19)由镜头组I(19-1)、镜头组II(19-2)、镜头组II(19-3)、后菲涅尔透镜(19-4)、镜头组前镜片(19-5)、镜头组后镜片(19-6)、镜头组上盖(19-7)和镜头组下盖(19-8)组成；所述后菲涅尔透镜(19-4)通过胶接固定在镜头组下盖(19-8)上，镜头组下盖(19-8)与镜头组上盖(19-7)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(19-7)。

5.根据权利要求4所述的一种多材料光固化3D打印设备，其特征在于：所述机箱(20)由分光镜(20-1)、分光镜支架(20-1-1)、第一反射镜(20-2)、第一反射镜支架(20-2-1)、分光棱镜(20-3)、分光棱镜支架、偏光镜(20-4)、偏光镜支架(20-4-1)、发光源(20-5)、发光源支架(20-5-1)、连接柱(20-6)、螺栓(20-6-1)、反光镜(20-7)、散热器(20-8)、液晶显示器简称LCD(20-9)、液晶显示器支架、第二反射镜(20-10)和第二反射镜支架(20-10-1)组成；所述分光镜(20-1)插入分光镜支架(20-1)内槽，过盈配合连接，分光镜支架(20-1-1) 焊接在光机底板(21)上；第一反射镜(20-2)插入第一反射镜支架(20-2-1)内槽，过盈配合连接，第一反射镜支架(20-2-1)焊接在光机底板(21)上；分光棱镜(20-3)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(21)上；偏光镜(20-4)插入偏光镜支架(20-4-1)内槽，过盈配合连接，偏光镜支架(20-4-1)焊接在光机底板(21)上；发光源(20-5)插入发光源支架(20-5-1)内，发光源支架(20-5-1)焊接在光机底板(21)上；连接柱(20-6)下端焊接到光机底板(21)上、上端螺纹孔通过螺栓(20-6-1)紧固机箱(20)外壳；反光镜(20-7)插入发光源支架(20-5-1)内；散热器(20-8)通过螺丝固定在光机底板(21)上；液晶显示器(20-9)插入液晶显示器支架槽内；第二反射镜(20-10)插入第二反射镜支架(20-10-1)内槽；显示器支架和第二反射镜支架(20-10-1)焊接到光机底板(21)上。

6.根据权利要求5所述的一种多材料光固化3D打印设备，其特征在于：机箱(20)内分布有分光镜(20-1)、第一反射镜(20-2)、偏光镜(20-4)成光线发射线路排布，B、R、G代表三种不同波长的光，波长在365nm～405nm之间。

7.根据权利要求4所述的一种多材料光固化3D打印设备，其特征在于：光机改件(22)由镜头杆(22-1)、电机杆(22-2)、第四步进电机(22-3)、电机架(22-4)组成；电机架(22-4)通过螺丝与机箱紧固连接，第四步进电机(22-3)通过螺丝与电机架(22-4)紧固连接，电机杆(22-2)的一端与第四步进电机(22-3)轴成螺丝固定配合，电机杆(22-2)的另一端与镜头杆(22-1)成铰链式连接，镜头杆(22-1)与镜头组II(19-2)成铰链连接；第四步进电机(22-3)的转动使电机杆(22-2)转动，然后驱使镜头杆(22-1)摆动，最后使得镜头组II(19-2)转动实现图象的缩放。

8.根据权利要求4所述的一种多材料光固化3D打印设备，其特征在于：分光棱镜(20-3)处于光线汇集处，光线通过三侧的LCD(20-9)板汇入，从另一侧发射出经第二反射镜(20-10)折射入镜头(19)中，发光源(20-5)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(20-4)排除和滤除光束中的散射光线，通过分光镜(20-1)形成R、G、B三束光，然后通过第一反射镜(20-2)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(20-3)进行折射后，经过第一反射镜(20-2)、后菲涅尔透镜(19-4)将图像投射到镜头组后镜片(19-6)上成像，通过镜头组进行图像缩放，将图像缩放投至成型平台(4)上；光机的LCD板像素为10.5um×10.5um，通过镜头缩放操作缩放图象，打印分辨率位微米级。

9.根据权利要求1所述的一种多材料光固化3D打印设备，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机器中，选取自己需要的模型，按下启动，机器的z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，透镜发出光，被光照到的材料迅速凝固，没光的地方材料还是原来的状态，按照产品三维模型加工的需要，实现零件在z轴上移动，和精密回转平台转动，通过精密回转平台的转动，工作台进入不同液体槽中，根据零件性能选择不同的液体槽；当加工完一层时，成型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，滑槽板将成型平台与料槽分隔开来；外壳端盖孔口连接外置设备，对工件进行清洗，针对不同材料的清洗；清洗完毕后，滑槽板收回，精密回转平台控制液体槽转动，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，将零件取下，当打印下一个零件时，按下启动键。

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