CN111923403A - 一种光固化成型装置及方法 - Google Patents
一种光固化成型装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111923403A CN111923403A CN202010663012.8A CN202010663012A CN111923403A CN 111923403 A CN111923403 A CN 111923403A CN 202010663012 A CN202010663012 A CN 202010663012A CN 111923403 A CN111923403 A CN 111923403A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- transmitting member
- transmitting
- liquid
- printing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
- B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
- B29C64/135—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/003—Apparatus, e.g. furnaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/245—Platforms or substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/255—Enclosures for the building material, e.g. powder containers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/264—Arrangements for irradiation
- B29C64/277—Arrangements for irradiation using multiple radiation means, e.g. micromirrors or multiple light-emitting diodes [LED]
- B29C64/282—Arrangements for irradiation using multiple radiation means, e.g. micromirrors or multiple light-emitting diodes [LED] of the same type, e.g. using different energy levels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/264—Arrangements for irradiation
- B29C64/286—Optical filters, e.g. masks
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
Abstract
本发明提供一种光固化成型装置,包括液槽、光源以及打印台,所述光固化成型装置还包括透光组件,所述透光组件包括透光件及调节机构;所述透光件部分浸入所述液态固化材料中,所述透光件连接于所述调节机构,所述透光件与所述液态固化材料之间形成接触面;所述透光件上设置有多个出光位,多个所述出光位对应于所述接触面,多个所述出光位距所述液态固化材料的液面距离不相等;该光固化成型装置及方法通过设置有透光件,使得光固化装置能够同时打印多层固化材料,能够提高扫描效率,提高打印层数,使得光固化打印效率提高,成型时间缩短。
Description
技术领域
本发明涉及三维打印技术领域,特别是涉及一种光固化成型装置及方法。
背景技术
光固化三维成形技术是快速直接制作高分子零件,或通过熔模浇铸法间接制作金属零件的重要手段之一,与熔融挤出成型(FDM)、激光选择性烧结(SLS)等技术相比,光固化三维成形不仅具有成形表面光滑、成形速度快,而且设备结构简单、造价低,在增材制造领域具有重要地位;但现有光固化三维成型技术中,扫描方式仅有一维扫描与二维扫描,即点扫描与线扫描,扫描效率低,且一次只能成型一层,使得打印效率低,模型成型时间长,因此提高激光扫描速率成为光固化三维成型领域亟待攻克的技术难题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种光固化成型装置及方法,该光固化成型装置及方法通过设置有透光件,使得光固化装置能够同时打印多层固化材料,能够提高扫描效率,提高打印层数,使得光固化打印效率提高,成型时间缩短。
本发明提供一种光固化成型装置,包括液槽、光源以及打印台,所述液槽安装在所述光源的相对侧并用于容置液态固化材料,所述打印台设置在所述光源的相对侧,且所述打印台能够浸入所述液态固化材料内,在所述光源的作用下,所述液态固化材料能够在所述打印台上固化并打印,其特征在于,所述光固化成型装置还包括透光组件,所述透光组件包括透光件及调节机构;
所述透光件部分浸入所述液态固化材料中,所述透光件连接于所述调节机构,所述透光件与所述液态固化材料之间形成接触面;所述透光件上设置有多个出光位,多个所述出光位对应于所述接触面,多个所述出光位距所述液态固化材料的液面距离不相等;
所述光源的光斑能够通过照射多个所述出光位,并固化相应的所述接触面;所述透光件能够随所述调节机构的运动而相应改变多个所述出光位的位置。
如此设置,该光固化成型装置及方法通过设置有透光件,使得光固化装置能够同时打印多层固化材料,能够提高扫描效率,提高打印层数,使得光固化打印效率提高,成型时间缩短。
为了使得透光件与液态固化材料之间形成高度不同的出光位,所述透光件设置为弧面件。
如此设置,使得透光件与弧面件之间形成高度不同的出光位。
为了使弧面透光件能够在液面上相对移动,所述调节机构还包括动作杆以及升降件,所述透光件转动安装于所述动作杆,所述动作杆安装在所述升降件上,所述升降件能够相对靠近或远离所述液面,并带动所述透光件转动。
如此设置,使得透光件能够通过所述调节机构在液态固化材料的液面处移动。
为了使得透光件在液面上转动,所述调节机构还包括固定件,所述透光件转动安装于所述固定件,所述固定件滑动安装在所述动作杆上,所述固定件能够相对靠近或远离所述升降件,所述升降件能够相对靠近或远离所述液面,并带动所述透光件转动。
如此设置,透光件通过与固定件转动连接,且固定件能够相对动作杆滑动,使得投光件能够相对架体稳定转动。
为了使得光固化成型装置所需要的器件集成在一个装置内,所述光固化成型装置还包括有架体,所述架体与所述液槽的开口贴合;及/或,所述曝光结构设置在所述架体的顶部;及/或,所述透光组件可移动地安装在所述架体上。
如此设置,使得各工作器件集成在架体上工作。
为了使得透光件在转动过程中,不发生相对滑移,所述架体的边框上设置有齿条,所述透光件的侧弧面上设置有齿状结构,所述透光件安装在所述架体的边框上,且所述透光件的侧弧面上的齿状结构与所述齿条啮合安装。
如此设置,使得透光件在转动的过程中,与架体不发生相对滑移。
为了使得能够持续打印,需要所述光源持续照射接触面,所述调节机构带动所述透光件移动,且所述透光件的多个所述出光位伴随所述透光件的移动而发生变化;及/或,所述光源移动安装于所述架体,所述光源随着多个所述出光位的移动而相应移动。
如此设置,使得光源能够稳定持续打印。
为了使得液态光固化材料能够成成型,所述光源包括曝光器,所述曝光器安装于所述架体上,所述曝光器能够发出多条光斑,不同的所述光斑通过所述透光件照射不同深度处的所述接触面,固化并打印不同高度处的所述液态固化材料。
如此设置,使得曝光器能够发出曝光光线,使得液态固化材料能够成型。
为了使得单次打印后,已打印完成部分不会阻碍打印过程,所述光固化成型装置还包括平台升降机构,所述打印台固定安装在所述平台升降机构上,所述平台升降机构能够带动所述打印台相对靠近或远离所述接触面。
如此设置,通过平台升降装置,使得单次打印结束的成品随平台下降。
一种光固化成型方法,所述方法包括:
将多个光斑分别照射至透光件的多个出光位,其中,所述透光件部分浸入液态固化材料,所述透光件与所述液态固化材料之间形成接触面,所述接触面对应于多个所述出光位,多个所述出光位距所述液态固化材料的液面的距离不相等;
进一步的,沿打印方向同步移动所述透光件和多个所述光斑,以使得与多个所述出光位对应的多个层面的所述液态固化材料被固化到至打印台。
进一步的,所述透光件部分浸入液态固化材料,所述透光件为弧面件,将多个光斑分别照射至透光件的多个出光位之前的步骤为:
根据所述透光件的曲率半径,调节多个所述光斑之间的距离。
进一步的,沿打印方向同步移动所述透光件和多个所述光斑,以使得与多个所述出光位对应的多个层面的所述液态固化材料被固化到至打印台之后,所述光固化成型方法还包括:
将打印台降低预设高度,其中,所述预设高度与多个所述层面的高度呈正比例关系。
进一步的,沿打印方向同步移动所述透光件和所述多个光斑的步骤包括:
所述光固化成型装置还包括调节机构,调节所述调节机构,所述调节机构带动所述透光件滚动,所述出光位沿所述透光件的滚动方向移动。
本发明提供一种光固化成型装置及方法,该光固化成型装置及方法通过设置有透光件,使得光固化装置能够同时打印多层固化材料,能够提高扫描效率,提高打印层数,使得光固化打印效率提高,成型时间缩短。
附图说明
图1为本发明一实施方式中光固化成型装置的结构示意图图;
图2为图1所示光固化成型装置的剖视图;
图3为图1所示光固化成型装置中调节机构以及光源的工作示意图;
图4为本发明提供的三维成型方法的流程示意图。
100、光固化成型装置;10、架体;11、边框;20、液槽;30、透光组件;31、透光件;311、齿状结构;312、出光位;32、调节机构;321、升降件;322、动作杆;323、固定件;40、光源;41、曝光器;411、光斑;42、驱动件;50、打印台;60、齿条;70、平台升降机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“装设于”另一个组件,它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件,它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,图1为本发明一实施方式中光固化成型装置100的结构示意图。
光固化成型装置100为一种光固化成型装置100,主要用于快速制造高分子材料,通过使用特定波长与强度的激光聚集到光固化材料表面,使光固化材料由点到面顺序凝固,完成一个层级的固化过程。
在本实施方式中,光固化成型装置100主要应用至光固化成型系统中,用于打印精密器件或非标件。
可以理解,本发明并不限制光固化成型装置100的使用领域,在其他的实施方式中,其既可以为航天航空领域中的复制系统进行可制造评估,确定最佳的制造工艺,还可以为汽车领域以及模具制造等领域提供的设计保障。
在本发明的一个实施方式中,光固化成型装置100包括架体10,架体10用于固定安装液槽20、光源40、透光机构以及打印台50等设备。
在本实施例中,架体10大致呈长方体,高度方向上的中部设置有边框11,宽度方向上的中部上设置有滑动件。
可以理解,本发明并不限制架体10的形状;在其他的实施方式中,架体10还可以设置成正方体及圆柱体等,只要使得架体10能够固定安装液槽20、光源40以及打印台50等设备即可。
在本实施方式中,光固化成型装置100还包括液槽20,液槽20安装在架体10内并用于容置液态固化材料。
具体的,液槽20大致呈长方体,固定安装在架体10的底部,液槽20开口与架体10的边框11嵌合,液槽20内容置有液态光固化材料。
就液槽20的本身的结构而言,其可以采用常规的长方体机构,还可以设置成碗状或其他形状的结构,既可以采用钢结构制成液槽20,也可采用陶瓷或玻璃等材料制成液槽20,只要使得液槽20能够容置液态光固化材料即可。
在本实施方式中,光固化成型装置100还包括光源40,所述光源40设置在液槽20的相对侧,且所述曝光结构用于发射光斑411,照射液面。
具体的,光源40设置在架体10的顶部并与液槽20相对设置,光源40滑动安装在滑动件上,且光源40能够在滑动件上相对架体10滑动,光源40能够发出光斑411照射透光件31。
在其它的实施方式中,光源40转动安装在架体10的顶部,光源40能够相对架体10转动,并能够投射出相对架体10转动的曝光射线。
可以理解,本发明并不限制光源40的安装位置,在其他的实施方式中,光源40还可设置在架体10的侧边,只要使得光源40能够投射出曝光光线即可即可。
在本实施方式中,光固化成型装置100还包括打印台50,打印台50浸入液槽20内,打印台50用于承载打印件。
具体的,打印台50呈正方形平板状,固定安装在架体10的一侧,打印台50浸入液槽20内,并处于液态光固化材料液面以下。
可以理解,本发明并不限制打印台50的形状以及固定位置,在其他的实施方式中,打印台50设置成圆盘状,安装在液槽20内,只要使得打印台50能够承载打印件即可。
在本实施例中,光固化成型装置100还包括平台升降装置,平台升降装置安装在架体10上,并与打印台设置在安装架的同一侧,平台升降装置用于带动打印台相对靠近或远离液态固化材料的液面。
现有光固化三维成型技术中,扫描方式仅有一维扫描与二维扫描,即点扫描与线扫描,扫描效率低,且一次只能成型一层,使得打印效率低,模型成型时间长,因此提高扫描速率成为光固化三维成型领域亟待攻克的技术难题。
有鉴于此,本发明提供一种光固化成型装置100及方法,该光固化成型装置100及方法通过设置有透光件31,使得光固化装置能够同时打印多层固化材料,能够提高扫描效率,提高打印层数,使得光固化打印效率提高,成型时间缩短。
在本发明的一个实施方式中,光固化成型装置100还包括透光组件30,透光组件30安装在架体10上,透光组件30主要用于折射光斑411。
在本实施例中,透光组件30安装在架体10上,且部分透光机构浸入液态固化材料,透光组件30包括透光件31以及调节机构32,透光件31安装在调节机构32上,调节机构32滑动安装在架体10上,光源40发射光斑411照射透光机构,同时固化多层液态固化材料。
在本实施例中,透光组件30包括透光件31以及调节机构32,透光件31用于接受并折射多条光斑411,使得每条光斑411照射不同层级的液态固化材料;调节机构32用于调节透光件31。
在本实施方式中,调节机构32还包括动作杆322以及升降件321,动作杆322安装在升降件321上,升降件321滑动安装在架体10上,并能够沿架体10高度方向相对升降,动作杆322用于与透光件31转动连接,升降件321用于控制透光件31转动。
具体的,升降件321安装在架体10侧面的滑动件上,升降件321可沿滑动件上下升降。
可以理解,本发明不限制升降件321的安装位置,在其他的实施方式中,例如,升降件321安装在快架体10的顶部,只要使得升降件321能够控制透光件31转动即可。
在本实施例中,动作杆322一端与升降件321固定连接,另一端与透光件31转动连接,升降件321上下移动时,能够带动透光件31转动在齿条60上转动。
具体的,动作杆322与透光件31铰接连接,透光件31能够相对动作杆322转动。
可以理解,本发明并不限制动作杆322与透光件31的连接方式,在其他的实施方式中,动作杆322与透光件31之间通过销轴转动连接,只要使得动作杆322与透光件31之间转动连接即可。
在本实施例中,调节装置上还设置有固定件323,固定件323滑动安装在动作杆322上,固定架用于使得透光件31滑动安装在动作杆322上。
具体的,固定件323中部开设有滑动槽,且固定件323滑动套设于动作杆322上,固定件323能够在动作杆322上相对滑动,且固定件323上转动安装有透光件31,并且能够带动透光件31沿动作杆322滑动。
可以理解,本发明并不限制调节调节机构32与透光件31件的设置形式,在其他的实施方式中,调节机构32通过固定安装的与透光件31连接在一起。
透光件31用于折射光线,其利用本身具有一定的弧度,部分透光件31浸入液槽20后,能够折射光斑411与不同层级的液面反应,从而可以固化不同层级的液面,以达到单次可扫描多层的实用效果。
具体的,透光件31设置成半弧板状,部分透光件31沉浸在液槽20内的液态光固化材料内,透光件31与液态固化材料之间形成接触面,且透光件31上设置有多个出光位312,出光位312与接触面对应设置,两侧设置有齿状结构311的透光件31搭设在架体10的边框11上,透光件31一端与调节机构32转动连接。
可以理解,本发明不限于透光件31的转动形式,在其他的实施方式中,透光件31的一端固定安装在固定件323上,且固定件323能够动作杆322移动,在升降件321与固定件323的同时移动带动投光件的转动,只要使得透光件31能够转动安装即可。
可以理解,本发明中也并不限制透光件31为半弧板状,在其他的实施方式中,透光件31还可以仅设置支板状,但能够折射光斑411到不同的层级的液态固化材料上,只要使得透光件31能够折射光斑411到不同层级的液态固化材料。
就透光件31的材料而言,其可以采用玻璃材质的组件,还可以采用水晶、塑料等其他透明材料材料制成,只要使得透光件31能够折射光斑411即可。
在本实施方式中,架体10的边框11上设置有齿条60,齿条60用于与透光件31两侧的齿状结构311相啮合。
具体的,齿条60设置有两个,分别设置在与透光件31的两侧搭设的架体10的边框11上,且齿条60沿架体10的边框11均布,透光件31的上的齿状结构311与齿条60啮合配合,透光件31能够在齿条60上转动。
可以理解,本发明不限于齿条60的安装位置,在其他的实施方式中,齿条60设置有一个,安装在架体10边框11的单侧,只要使得透光件31保持稳定且能够稳定转动即可。
在本发明的这个实施例中,透光件31通过一端与升降件321转动连接,底端安装在齿条60上,并与齿条60啮合配合,透光件31通过升降件321的升降,以及固定件323在动作杆322上滑动,使得透光件31能够在和齿条60啮合的情况下,一端相对架体10升降,使得透光件31能够相对齿条60转动,使得透光件31与液面的接触面位置发生变化。
在本发明的一个实施方式中,光源40还包括曝光器41以及驱动件42,曝光器41安装在驱动件42上,驱动件42可沿架体10移动,曝光器41用于发出多条光斑411,驱动件42用于安装曝光器41并带动曝光器41移动。
具体的,曝光器41安装在驱动件42上,曝光器41能够发射出多条光斑411,且多条光斑411能够照射到透光件上的出光位312,并通过弧形件的折射,与透光件31上不同高度的接触面相对应照射,固化多层液面。
可以理解,本发明并没有限制曝光器41的安装位置与发射射线的数量,在其他的实施方式中,曝光器41可以设置在架体10上,只要使得光斑411能够照射液面即可。
在本发明中,扫描架你可以发射出多条光斑411,且多条光斑411照射到透光件31的不同位置,多条光斑411经过透光件31的折射,能够对应不同层级的打印面,从而能够同时照射多层液态固化材料,同时成型多层打印面。
在本实施例中,驱动件42安装在架体10上,驱动件42可在架体10上移动,曝光器41安装在驱动件42上,驱动件42带动曝光器41在架体10上移动,即驱动件42能够带动光斑411移动。
可以理解,本发明并没有限制驱动件42的安装位置,在其他的实施方式中,曝光器41设置在架体10上,且曝光器41能够控制光斑411移动,只要使得光斑411能够伴随透光件31与液面间的移动而移动即可。
在本发明的实施例中,调节机构32上升,带动透光件31在齿条60上转动,则液透光件31与液面的接触面移动,为了使得光斑411能够稳定照射透光件31,并通过透光件31折射光斑411,固化不同层级的打印面,驱动件42将带动曝光器41沿透光件31与液面接触面的移动方向移动,且光斑411也同时沿接触面的移动方向移动。
在本发明的一个实施方式中,光固化成型装置100还包括平台升降机构70,平台升降机构70设置在架体10上,打印台50安装在平台升降机构70上,平台升降机构70用于升降打印台50。
具体的,平台升降机构70设置在架体10宽度方向中部的安装条上,平台升降机构70与调节机构32相对设置,平台升降单元能够相对架体10上下运动,打印台50安装在平台升降单元上,打印台50能够伴随平台升降单元相对架体10上下移动。
可以理解,本发明并不限制平台升降机构70的安装位置,在其他的实施方式中,平台升降机构70设置在架体10的顶端,只要使得平台升降机构70能够控制打印台50能够相对架体10做上下运动即可。
在本发明中,光固化材料在经过透光件31的折射后,多层液面固化成预设层级,单次打印技术后,打印台50通过平台升降机构70下降,平台升降机构70下降的高度为单次打印的高度。
需要说明的是,在本发明说明书中提到的“上、下”、“顶端”、“底端”都是相对于图1所示光固化成型装置100的结构示意图中的“上、下”、“顶端”以及“底端”进行描述的。
如图4所示,图4为本发明提供的三维成型方法的流程示意图;本发明还提供一种光固化成型方法,光固化成像方法包括如下:
S1、将多个光斑411分别照射至透光件31的预设位置的多个出光位312,其中,透光件部分浸入液态固化材料,透光件与液态固化材料之间形成接触面,接触面与出光孔对应设置,多个出光位312距液态固化材料的液面的距离不相等;
在光源40投射光斑411前,通过透光件31的曲率半径r以及单层打印厚度h,可以计算出第n层打印位置到透光件31最低点的水平距离 既可以得到曝光光板投射到透光件31上的出光位312的位置,可以通过水平位置的差距得到光源40投射到透光件31上的曝光光线的位置。
可以理解,本发明并不限制得到不同出光位312的方法,在其它的实施方式中,还可以通过其他的方式得到不同出光位312的位置。
S2、沿打印方向同步的移动透光件31和多个光斑411,以使得与多个出光位312对应的多个层面的液态固化材料被固化到被打印对象。
透光件31为弧面件,调节调节机构32,调节机构32带动透光件31滚动,出光位312沿所述透光件31的滚动方向移动。
单次打印结束后,承载被打印的打印台降低预设高度,其中,预设高度与多个层面的高度呈正比例关系。
单次打印结束后,通过调节调节机构32,使得弧面透光件31沿液面反向转动,同时,沿打印方向同步移动多个光斑411,以使得与多个出光位312对应的多个层面的液态固化材料被固化到至打印台,反复来回多次打印液态固化材料,直至打印结束。
以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。
Claims (13)
1.一种光固化成型装置,包括液槽(20)、光源(40)以及打印台(50),所述液槽(20)安装在所述光源(40)的相对侧并用于容置液态固化材料,所述打印台(50)设置在所述光源(40)的相对侧,且所述打印台(50)能够浸入所述液态固化材料内,在所述光源(40)的作用下,所述液态固化材料能够在所述打印台(50)上固化并打印,其特征在于,所述光固化成型装置还包括透光组件(30),所述透光组件(30)包括透光件(31)及调节机构(32);
所述透光件(31)部分浸入所述液态固化材料中,所述透光件(31)连接于所述调节机构(32),所述透光件(31)与所述液态固化材料之间形成接触面;所述透光件(31)上设置有多个出光位(312),多个所述出光位(312)对应于所述接触面,多个所述出光位(312)距所述液态固化材料的液面距离不相等;
所述光源(40)的光斑(411)能够通过照射多个所述出光位(312),并固化相应的所述接触面;所述透光件(31)能够随所述调节机构(32)的运动而相应改变多个所述出光位(312)的位置。
2.如权利要求1所述的光固化成型装置,其特征在于,所述透光件(31)设置为弧面件。
3.如权利要求1所述的光固化成型装置,其特征在于,所述调节机构(32)还包括动作杆(322)以及升降件(321),所述透光件(31)转动安装于所述动作杆(322),所述动作杆(322)安装在所述升降件(321)上,所述升降件(321)能够相对靠近或远离所述液面,并带动所述透光件(31)转动。
4.如权利要求3所述的光固化成型装置,其特征在于,所述调节机构(32)还包括固定件(323),所述透光件(31)转动安装于所述固定件(323),所述固定件(323)滑动安装在所述动作杆(322)上,所述固定件(323)能够相对靠近或远离所述升降件(321),所述升降件(321)能够相对靠近或远离所述液面,并带动所述透光件(31)转动,并改变多个所述出光位(312)的位置。
5.如权利要求1所述的光固化成型装置,其特征在于,所述光固化成型装置还包括有架体(10),所述架体(10)与所述液槽(20)的开口贴合;及/或,
所述光源(40)设置在所述架体(10)的顶部;及/或,
所述透光组件(30)可移动地安装在所述架体(10)上。
6.如权利要求5所述的光固化成型装置,其特征在于,所述架体(10)的边框(11)上设置有齿条(60),所述透光件(31)的侧弧面上设置有齿状结构(311),所述透光件(31)安装在所述架体(10)的边框(11)上,且所述透光件(31)的侧弧面上的齿状结构(311)与所述齿条(60)啮合安装。
7.如权利要求5所述的光固化成型装置,其特征在于,所述调节机构(32)带动所述透光件(31)移动,且所述透光件(31)的多个所述出光位(312)伴随所述透光件(31)的移动而发生变化;及/或,
所述光源(40)移动安装于所述架体(10),所述光源(40)随着多个所述出光位(312)的移动而相应移动。
8.如权利要求7所述的光固化成型装置,其特征在于,所述光源(40)包括曝光器(41),所述曝光器(41)安装于所述架体(10)上,所述曝光器(41)能够发出多条光斑(411),不同的所述光斑(411)通过所述透光件(31)照射不同深度处的所述接触面,固化并打印不同高度处的所述液态固化材料。
9.如权利要求1所述的光固化成型装置,其特征在于,所述光固化成型装置还包括平台升降机构(70),所述打印台(50)固定安装在所述平台升降机构(70)上,所述平台升降机构(70)能够带动所述打印台(50)相对靠近或远离所述接触面。
10.一种光固化成型方法,其特征在于,所述方法包括:
将多个光斑(411)分别照射至透光件(31)的多个出光位(312),其中,所述透光件(31)部分浸入液态固化材料,所述透光件(31)与所述液态固化材料之间形成接触面,所述接触面对应于多个所述出光位(312),多个所述出光位(312)距所述液态固化材料的液面的距离不相等;
沿打印方向同步移动所述透光件(31)和多个所述光斑(411),以使得与多个所述出光位(312)对应的多个层面的所述液态固化材料被固化至打印台(50)。
11.如权利要求10所述的光固化成型方法,其特征在于,所述透光件(31)为弧面件,将多个光斑(411)分别照射至透光件(31)的多个出光位(312)之前的步骤为:
根据所述透光件(31)的曲率半径,调节多个所述光斑(411)之间的距离。
12.如权利要求11所述的光固化成型方法,其特征在于,沿打印方向同步移动所述透光件(31)和多个所述光斑(411),以使得与多个所述出光位(312)对应的多个层面的所述液态固化材料被固化到至打印台(50)之后,所述光固化成型方法还包括:
将打印台降低预设高度,其中,所述预设高度与多个所述层面的高度呈正比例关系。
13.如权利要求11所述的光固化成型方法,其特征在于,沿打印方向同步移动所述透光件(31)和多个所述光斑(411)的步骤包括:
所述光固化成型装置还包括调节机构(32),调节所述调节机构(32),所述调节机构(32)带动所述透光件(31)滚动,所述出光位(312)沿所述透光件(31)的滚动方向移动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010663012.8A CN111923403A (zh) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | 一种光固化成型装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010663012.8A CN111923403A (zh) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | 一种光固化成型装置及方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111923403A true CN111923403A (zh) | 2020-11-13 |
Family
ID=73312982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010663012.8A Pending CN111923403A (zh) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | 一种光固化成型装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111923403A (zh) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0467100A1 (en) * | 1990-06-26 | 1992-01-22 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Solid imaging system using incremental photoforming |
WO2014006399A1 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | The University Of Warwick | Additive manufacturing apparatus |
US20150137426A1 (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-21 | Structo Pte Ltd | Additive manufacturing device and method |
CN106042409A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-10-26 | 上海数造机电科技股份有限公司 | 一种上曝光光固化3d打印装置 |
CN106891525A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-06-27 | 中山大简科技有限公司 | 一种3d打印装置 |
CN109454868A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-12 | 源秩科技(上海)有限公司 | 光固化3d打印装置及打印方法 |
CN109483882A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-19 | 源秩科技(上海)有限公司 | 光固化3d打印系统及光固化3d打印方法 |
CN109774134A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 扬明光学股份有限公司 | 三维打印装置 |
CN209635906U (zh) * | 2019-02-26 | 2019-11-15 | 山东锐华氟业有限公司 | 一种离线氟化系统 |
CN110524874A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-03 | 源秩科技(上海)有限公司 | 光固化3d打印装置及其打印方法 |
CN210024732U (zh) * | 2019-06-21 | 2020-02-07 | 河南金耐源新材料科技有限公司 | 一种铸管承口砂芯中温硬化装置 |
CN210309114U (zh) * | 2019-04-29 | 2020-04-14 | 湖北钟祥众兴玻璃钢有限公司 | 一种玻璃钢管下料装置 |
CN210706051U (zh) * | 2019-08-05 | 2020-06-09 | 杭州德迪智能科技有限公司 | 光固化成形控制装置 |
CN210880912U (zh) * | 2019-08-23 | 2020-06-30 | 杭州德迪智能科技有限公司 | 高频剪切光固化三维成形装置 |
-
2020
- 2020-07-10 CN CN202010663012.8A patent/CN111923403A/zh active Pending
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0467100A1 (en) * | 1990-06-26 | 1992-01-22 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Solid imaging system using incremental photoforming |
WO2014006399A1 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | The University Of Warwick | Additive manufacturing apparatus |
US20150137426A1 (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-21 | Structo Pte Ltd | Additive manufacturing device and method |
CN106042409A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-10-26 | 上海数造机电科技股份有限公司 | 一种上曝光光固化3d打印装置 |
CN106891525A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-06-27 | 中山大简科技有限公司 | 一种3d打印装置 |
CN109774134A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 扬明光学股份有限公司 | 三维打印装置 |
CN109483882A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-19 | 源秩科技(上海)有限公司 | 光固化3d打印系统及光固化3d打印方法 |
CN109454868A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-12 | 源秩科技(上海)有限公司 | 光固化3d打印装置及打印方法 |
CN209635906U (zh) * | 2019-02-26 | 2019-11-15 | 山东锐华氟业有限公司 | 一种离线氟化系统 |
CN210309114U (zh) * | 2019-04-29 | 2020-04-14 | 湖北钟祥众兴玻璃钢有限公司 | 一种玻璃钢管下料装置 |
CN210024732U (zh) * | 2019-06-21 | 2020-02-07 | 河南金耐源新材料科技有限公司 | 一种铸管承口砂芯中温硬化装置 |
CN210706051U (zh) * | 2019-08-05 | 2020-06-09 | 杭州德迪智能科技有限公司 | 光固化成形控制装置 |
CN110524874A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-03 | 源秩科技(上海)有限公司 | 光固化3d打印装置及其打印方法 |
CN210880912U (zh) * | 2019-08-23 | 2020-06-30 | 杭州德迪智能科技有限公司 | 高频剪切光固化三维成形装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
李博等: "《3D打印技术》", 31 August 2017, 中国轻工业出版社 * |
杨继全等: "《3D打印技术导论》", 31 May 2016, 南京师范大学出版社 * |
许进等: "《单轨吊系统方案设计》", 31 October 2015, 中国矿业大学出版社 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101533374B1 (ko) | Dlp 방식 3d 프린터 | |
JP6169268B2 (ja) | 成形体の層毎の生成のために光重合可能な材料をプロセス処理するデバイス | |
US11141969B2 (en) | Apparatus and method for making an object | |
KR101155684B1 (ko) | 고속 적층식 광조형 장치 | |
JP4787204B2 (ja) | 固体イメージングに使用するための材料供給張力・トラッキング装置 | |
KR101006414B1 (ko) | 고속 적층식 광조형 장치 | |
CN104085106A (zh) | 一种基于dlp原理的3d打印机 | |
US20160288412A1 (en) | Device for Processing Photopolymerizable Material in Order to Construct a Shaped Body Layer by Layer | |
JP2001145956A (ja) | 光硬化性樹脂三次元造形物の積層造形装置及びその積層造形方法 | |
CN105014970B (zh) | 一种光固化立体模型的成型设备及其成型方法 | |
CN111923403A (zh) | 一种光固化成型装置及方法 | |
CN113352605A (zh) | 打印机 | |
CN115008748B (zh) | 一种光固化三维打印装置和打印方法 | |
CN113276408A (zh) | 一种液体内连续光固化成型增材制造装置及其制造方法 | |
KR102367742B1 (ko) | 선형광원 장치 및 이를 포함하는 3d프린터 | |
CN114290665A (zh) | 光固化3d打印方法 | |
KR20150112270A (ko) | 면발광 엘이디광원을 이용한 광조형구조물 조형장치 | |
CN215151851U (zh) | 一种液体内连续光固化成型增材制造装置 | |
JP3396529B2 (ja) | 光造形装置 | |
US11760004B2 (en) | High capacity three-dimensional printer with drain system for heavy articles | |
TWM591914U (zh) | 高速光固化三維列印系統 | |
KR102465727B1 (ko) | 삼차원 프린터 오토 레벨링 장치 및 이를 포함하는 삼차원 프린터 | |
CN116160683A (zh) | 一种积层制造设备、方法及计算机可读存储介质 | |
CN220499955U (zh) | 一种复合材料面成型光固化3d打印设备 | |
TWI779229B (zh) | 高速光固化三維列印系統以及提高三維列印系統紫外光均勻度的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201113 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |