CN113386348B - 气压供给装置、3d打印气压供给系统及3d打印系统 - Google Patents

Abstract

一种气压供给装置、3D打印气压供给系统及3D打印系统。该气压供给装置包括第一气口、第二气口、气压源以及气路切换装置。第一气口用于与气体源连通，气体源用于为气压供给装置提供气体；第二气口用于与气压待控制装置气体连通；气压源与第一气口和第二气口连接，气压源包括进气口和出气口；气路切换装置与进气口、第一气口和第二气口连接，且构造为切换进气口气体连通到第一气口和第二气口，出气口用于排出气压源内的气体。该气压供给装置可受控提供正压或者负压，并且具有多种工作模式。

Description

气压供给装置、3D打印气压供给系统及3D打印系统

技术领域

本公开的实施例涉及一种气压供给装置、3D打印气压供给系统及3D打印系统。

背景技术

数字光处理(Digital Light Procession，DLP)模式的3D打印技术是用液体材料进行3D打印的一种增材制造技术。一种打印技术采用至下而上的投光方式，即，光源位于料槽(液体容器)的底部，固化反应发生在料槽的底部。固化每一层时，通过控制成型平台向上运动和光源的开关，可以实现不同的打印模式。

发明内容

本公开至少一实施例提供一种气压供给装置，包括：第一气口，用于与气体源连通，所述气体源用于为所述气压供给装置提供气体；第二气口，用于与气压待控制装置气体连通；气压源，与所述第一气口和所述第二气口连接，所述气压源包括进气口和出气口；气路切换装置，与所述进气口、所述第一气口和所述第二气口连接，且构造为切换所述进气口气体连通到所述第一气口和所述第二气口，其中，所述出气口用于排出所述气压源内的气体。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置中，所述出气口可切换为与所述第二气口和所述第一气口气体连通。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置中，所述气路切换装置与所述出气口连接，构造为切换所述出气口气体连通到所述第一气口和所述第二气口，当所述进气口与所述第一气口气体连通时，将所述出气口切换为气体连通到所述第二气口，当所述进气口与所述第二气口气体连通时，将所述出气口切换为气体连通到所述第一气口。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置还包括：第三气口，用于与大气或者气体收集装置气体连通；其中，所述出气口可切换为与所述第二气口或所述第三气口气体连通。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置中，所述气路切换装置与所述出气口连接，构造为切换所述出气口连通到所述第二气口和所述第三气口，当所述进气口与所述第一气口气体连通时，将所述出气口切换为气体连通到所述第二气口，当所述进气口与所述第二气口气体连通时，将所述出气口切换为气体连通到第三气口。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置中，所述气路切换装置包括二位五通电磁阀。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置还包括：三通管，包括第一端、第二端和第三端，其中，所述二位五通电磁阀包括第一通气口、第二通气口、第三通气口、第四通气口和第五通气口，所述第一端连接所述进气口，所述第二端连接所述第一通气口，所述第三端连接所述第二通气口，所述第三通气口、所述第四通气口和所述第五通气口分别连接到所述第一气口、所述第二气口和所述出气口。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置还包括：控制器，构造为控制所述气路切换装置将所述出气口与所述第二气口连通以及将所述进气口与所述第一气口连通，并控制所述气压源从所述第一气口并通过所述进气口输入气体，并通过所述出气口向所述第二气口输出气体，以为所述气压待控制装置提供正压。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置中，所述控制器还构造为控制所述气路切换装置将所述进气口与所述第二气口连通以及将所述出气口与所述第一气口连通，并控制所述气压源通过所述进气口从所述第二气口输入气体，并通过所述出气口向所述第一气口输出气体，以为气压待控制装置提供负压。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置中，所述气压源包括气泵，所述控制器构造为控制所述气泵的转速以及转动时间，以控制所述气压源提供的正压或负压的大小。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置中，所述控制器还构造为控制所述气压源交替提供正压和负压。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置还包括：空气过滤器，设置在所述第一气口与所述气路切换装置之间，以过滤从所述气体源输入的气体。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置中，所述空气过滤器与所述控制器电连接，所述控制器还配置为在提供正压时，控制所述空气过滤器开始工作。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置还包括：压力检测口，与气压待控制装置气体连通；以及压力传感器，与所述压力检测口连通，用于检测所述气压待控制装置中的气压。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置中，所述压力传感器与所述控制器电连接，所述压力传感器构造为向所述控制器提供所述气压待控制装置的压力值，所述控制器构造为根据所述压力值控制所述气压源的所述气泵的转速，以改变提供给所述气压待控制装置的压力大小。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置还包括：节流阀，所述节流阀的第一端连通至所述压力检测口，所述节流阀的第二端用于与大气或者气体收集装置连通。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置还包括：另一三通管，包括第四端、第五端和第六端；其中，所述第四端与所述压力检测口连接，所述第五端与所述压力传感器连接，所述第六端与所述节流阀连接。

例如，本公开至少一实施例提供的气压供给装置还包括温度控制装置，温度控制装置设置在所述第二气口与所述气路切换装置之间，用于控制从所述第二气口输出的气体的温度。

本公开至少一实施例提供一种3D打印气压供给系统，包括料槽组件和上述任一的气压供给装置。料槽组件，包括料槽、离型膜和透明支撑板，料槽包括环形框架，所述环形框架围成彼此相对的第一开口和第二开口；离型膜设置在所述环形框架的第二开口侧且覆盖所述第二开口；透明支撑板位于所述离型膜远离所述第一开口的一侧，且设置有第一透气孔；气压供给装置的所述第二气口通过所述第一透气孔连通至所述离型膜与所述透明支撑板之间的空间。

例如，本公开至少一实施例提供的3D打印气压供给系统中，所述气压供给装置还包括压力检测口，所述透明支撑板上还设置有第二透气孔，所述压力检测口通过所述第二透气孔连通至所述离型膜与所述透明支撑板之间的空间。优选地，所述第一透气孔和所述第二透气孔设置在所述透明支撑板的相对两侧。

例如，本公开至少一实施例提供的3D打印气压供给系统中，所述离型膜与所述透明支撑板的间距大于0mm且小于等于5mm。

例如，本公开至少一实施例提供的3D打印气压供给系统中，所述气压供给装置可受控提供正压，以使所述离型膜与所述透明支撑板的间距保持在0.05mm-5mm，优选为0.05mm-0.5mm。

例如，本公开至少一实施例提供的3D打印气压供给系统中，所述气压供给装置可受控提供负压，以使所述离型膜与所述透明支撑板的间距保持在0-0.05mm。

例如，本公开至少一实施例提供的3D打印气压供给系统还包括气体源，所述气体源可向所述气压供给装置提供含氧量为15体积％-100体积％的气体。

例如，本公开至少一实施例提供的3D打印气压供给系统中，所述离型膜为透氧膜。此种情况下，透氧膜型离型膜与可向所述气压供给装置提供含氧量为15体积％-100体积％的气体的气体源匹配使用。

例如，本公开至少一实施例提供的3D打印气压供给系统中，所述离型膜为非透氧膜或阻氧膜。此种情况下，离型膜可通过气压供给装置提供的正压或负压发生形变，例如：以离型膜的平直张紧状态为基准，离型膜向靠近透明支撑板的方向可产生的形变量的绝对值不大于0.5mm(此种情况称为第一状态)；或者控制离型膜向靠近透明支撑板的方向发生形变，以处于所述第一状态的离型膜为基准，使得所述离型膜向靠近透明支撑板的方向发生的最大变形位置处的形变量大于0.1mm。

本公开至少一实施例提供一种3D打印系统，包括上述任一的3D打印气压供给系统。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为本公开至少一实施例提供的气压供给装置和3D打印气压供给系统的示意图；

图2A为本公开至少一实施例提供的气压供给装置和3D打印气压供给系统的另一示意图；

图2B为本公开至少一实施例提供的气压供给装置和3D打印气压供给系统的再一示意图；

图3A为本公开至少一实施例提供的3D打印气压供给系统中的料槽组件的分解示意图；

图3B为本公开至少一实施例提供的3D打印气压供给系统中的料槽组件的另一分解示意图；

图4为图3A所示的料槽的平面结构示意图；

图5为根据本公开至少一实施例提供的一种料槽组件的截面结构示意图；

图6为根据本公开至少一实施例提供的一种料槽组件的截面结构示意图；以及

图7为本公开至少一实施例提供的一种3D打印系统的框图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

采用至下而上的数字光处理(Digital Light Procession，DLP)模式的3D打印设备包括成型平台、升降装置、料槽组件以及光机等结构。成型平台与料槽组件的离型膜之间形成三维成型空间。液体3D打印材料放置在料槽组件中，光机位于离型膜远离成型平台的一侧以对料槽组件底部进行辐射，升降装置驱动成型平台上升使打印件逐层固化成型。

在3D打印过程中，成型平台需要浸入料槽组件中的液体3D打印材料，然后通过光机光固化离型膜与成型平台之间的材料，以将固化的材料形成在成型平台上，即形成一层固化层，之后，成型平台需要上升一定的高度，以形成下一固化层。在成型平台上升时，在成型平台上形成的固化层需要与离型膜分离。

离型膜是应用在3D打印领域中具有透光性能的膜，由具有氧阻聚特性或/和具有防粘特性的材料制成或组成。本公开的3D打印气压供给系统和3D打印系统中，离型膜可以是透氧膜，也可以是非透氧膜或阻氧膜。具体分析可详见后文描述。

例如，离型膜由微孔透氧阻液材料形成，利用离型膜的透氧性和液体原料的氧阻聚特性，离型膜表面可以生成一层极薄的氧阻聚死区，该氧阻聚死区内不会形成固化材料，因此可以将已形成在成型平台上的固化层与离型膜相隔离，从而实现离型膜与固化层不粘接而容易脱离的效果。例如，可以依靠常压环境中的空气或特定压强环境中的含氧气体/含氧流体在离型膜中渗透来实现氧阻聚死区。

例如，离型膜可以是非透氧膜或阻氧膜，可以用来在3D打印过程(具体为每层固化层打印结束后)中通过发生形变来使得固化层与离型膜相分离(具体地，在离型膜发生形变时迫使离型膜与固化层(即打印模型)粘结部分从边缘向中心区域逐步分离，进而使得固化层逐步与离型膜脱离并使3D打印材料在压力作用下，自动流动、逐步填充至固化层与离型膜之间的区域)。这样可以不使用价格和成本昂贵的透氧离型膜，大幅降低打印成本。

在一些情况下，由于离型膜本身比较柔软，在液体3D打印材料倒入料槽组件后，因液体3D打印材料的重力作用使离型膜产生下凹现象。离型膜下凹过大时会导致打印件无法成型。此外，在成型平台上升时，打印件与离型膜之间仍存在的较小的粘结力会使打印件和离型膜不易脱离开。

例如，可以在离型膜底部增加透明支撑板，以支撑离型膜，防止离型膜下凹过大。但是，在一些情况下，例如在离型膜为透氧膜的情况下，离型膜与支撑板会发生局部贴合，此时，贴合部分的离型膜不与空气等含氧流体接触，导致贴合部分的离型膜的透氧量不足，从而影响离型膜表面氧阻聚死区的形成，进而影响形成在成型平台上的固化层与离型膜的分离。或者在一些情况下，在打印时，离型膜下凹，离型膜与成型平台的成型表面之间的打印材料的厚度不均一，还会导致形成的聚合层厚度不均一，不利于控制形成的聚合层的形状，而且下凹过大，则无法进行固化。

本公开至少一实施例提供一种气压供给装置、3D打印气压供给系统及3D打印系统。该气压供给装置包括第一气口、第二气口、气压源以及气路切换装置。第一气口与气体源连通，气体源用于为气压供给装置提供气体；第二气口与气压待控制装置气体连通；气压源与第一气口和第二气口连接，气压源包括进气口和出气口；气路切换装置与进气口、第一气口和第二气口连接，且构造为切换进气口气体连通到第一气口和第二气口，出气口用于排出气压源内的气体。

在一示例中(如离型膜可以是透氧膜)，本公开提供的气压供给装置可受控提供正压或者负压，用于3D打印气压供给系统时可以控制料槽组件中离型膜与透明支撑板之间的间距，防止离型膜下凹过大而造成离型膜与透明支撑板贴合，从而保证足够的透氧量，促进离型膜上氧阻聚死区的形成，进而使3D打印操作顺利进行。

另外，在另一示例中(如离型膜可以是非透氧膜或阻氧膜)，本公开提供的气压供给装置可受控提供正压或者负压，用于3D打印气压供给系统时可以控制离型膜发生形变或者可以控制料槽组件中离型膜与透明支撑板之间的间距，当提供正压时，能防止离型膜下凹过大，便于进行固化，且便于控制形成的聚合层的形状；当提供负压时，能够有利于聚合层与离型膜脱离，并且有利于液体3D打印材料快速填充回流至聚合层与离型膜之间，进而提高3D打印速度和3D打印质量。

下面通过几个具体的实施例对本公开的气压供给装置、3D打印气压供给系统及3D打印系统进行说明。

本公开至少一实施例提供一种气压供给装置，图1示出了该气压供给装置20的示意图。如图1所示，气压供给装置20包括第一气口202、第二气口203、气压源201以及气路切换装置204。

第一气口202与气体源2021连通，用于向气压源201输入气体。气体源2021可以为气压供给装置提供所需的气体。例如，气体源2021可以是大气或者容纳有所需气体的气体提供装置。例如，当气体源2021为大气时，第一气口202可以直接与大气连通，此时，气体源为气压供给装置提供的气体为空气；或者，在一些示例中，气体源2021可以为容纳有所需气体的气体提供装置，此时，气体提供装置为气压供给装置提供气体提供装置所容纳的气体，例如具有一定含氧量的气体。例如，在一些示例中，气体提供装置所容纳的气体为含氧量为15体积％-100体积％的气体。在一些示例中，气体提供装置所容纳的气体可以是任意气体，只要这些气体互相不发生反应，能够提供气压即可。

第二气口203与气压待控制装置气体连通，用于为气压待控制装置提供一定的气压。气压待控制装置例如为图1中示出的料槽组件10。例如，料槽组件10包括料槽、离型膜和透明支撑板(稍后详细介绍)，第二气口203通过透明支撑板上的第一透气孔连通至离型膜与透明支撑板之间的空间，以为离型膜与透明支撑板之间的空间提供压力。

气压源201与第一气口202和第二气口203连接。例如，气压源201包括进气口2011和出气口2012，进气口2011可被气体连通到第一气口202或者第二气口203，出气口2012用于排出气压源201内的气体。由此气压供给装置20可通过气压源201实现提供正压或者负压的效果。例如，在一些实施例中，气压源201包括气泵，例如微型气泵，该微型气泵例如可提供0.02MPa左右的气压和0.5L左右的流量。

气路切换装置204与进气口2011、第一气口202和第二气口203连接，气路切换装置204构造为切换进气口2011气体连通到第一气口202或者第二气口203。由此气路切换装置204可以控制气压源201的工作模式，以使气压供给装置20提供正压或者负压。

例如，在一些实施例中，出气口2012也可被气路切换装置204切换为与第二气口203或者第一气口202气体连通。由此辅助气压供给装置20提供正压或者负压。

例如，气路切换装置204也与出气口2012连接，构造为切换出气口2012气体连通到第一气口202或者第二气口203。例如，气路切换装置204将进气口2011与第一气口202气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第二气口203，此时，气压源201可从第一气口202通过进气口2011输入气体，并从第二气口203通过出气口2012输出气体，由此气压供给装置20为气压待控制装置提供正压，气压供给装置20工作为正压模式。例如，气路切换装置204将进气口2011与第二气口203气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第一气口202，此时，气压源201可从第二气口203通过进气口2011输入气体，并从第一气口202通过出气口2012输出气体，由此气压供给装置20为气压待控制装置提供负压，气压供给装置20工作为负压模式。此时，当气压供给装置20在正压模式与负压模式之间转换时，气体源2021中的气体在气压待控制装置和气压供给装置20的气压源201中往复流动。

例如，在一些实施例中，气路切换装置204包括二位五通电磁阀，二位五通电磁阀可以通过通电与断电实现正压模式与负压模式的切换。例如，二位五通电磁阀在通电时，可以将进气口2011与第一气口202气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第二气口203，以提供正压；二位五通电磁阀在断电时，可以将进气口2011与第二气口203气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第一气口202，以提供负压。或者，二位五通电磁阀在断电时，可以将进气口2011与第一气口202气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第二气口203，以提供正压；二位五通电磁阀在通电时，可以将进气口2011与第二气口203气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第一气口202，以提供负压。

例如，在一些实施例中，气压供给装置还包括三通管211，三通管211设置在二位五通电磁阀与气压源201之间，以实现二位五通电磁阀与气压源201之间的管路连接。

例如，如图1所示，三通管211包括第一端2111、第二端2112和第三端2113。二位五通电磁阀包括第一通气口2041、第二通气口2042、第三通气口2043、第四通气口2044和第五通气口2045。例如，三通管211的第一端2111连接气压源201的出气口2012，三通管211的第二端2112连接二位五通电磁阀的第一通气口2041，三通管211的第三端2113连接二位五通电磁阀的第五通气口2045，二位五通电磁阀的第三通气口2043、第四通气口2044和第二通气口2042分别连接到第一气口202、第二气口203和进气口2011。

例如，在一些实施例中，气压供给装置还包括控制器213，控制器213可控制气压供给装置20的工作模式。例如，控制器213构造为控制气路切换装置204将出气口2012与第二气口203连通以及将进气口2011与第一气口202连通，并控制气压源201从第一气口202并通过进气口2011输入气体，并通过出气口2012向第二气口203输出气体，以为气压待控制装置提供正压。

例如，在一些实施例中，控制器213还构造为控制气路切换装置204将进气口2011与第二气口203连通以及将出气口2012与第一气口202连通，并控制气压源201从第二气口203并通过进气口2011输入气体，并通过出气口2012向第一气口202输出气体，以为气压待控制装置提供负压。

例如，在一些实施例中，气压源201包括气泵2013，控制器213还构造为控制气泵2013的转速以及转动时间，以控制气压源201提供的正压或负压的大小。此时，气泵2013的转速以及转动时间可以根据气压待控制装置所需要的气压大小等实际情况而定，本公开的实施例对此不做限定。

例如，在一些实施例中，控制器213还构造为控制气压源201交替提供正压和负压，从而形成正负压交替模式(或者称为间歇模式)，以配合气压待控制装置的工作状态。例如，控制器213还可控制气压源201持续提供正压或者持续提供负压，从而形成恒正压模式或者恒负压模式，以配合气压待控制装置的工作状态。

例如，在一些实施例中，气压供给装置20还可以包括空气过滤器205，空气过滤器205设置在第一气口202与气路切换装置204之间，以过滤从气体源2021输入的气体。由此，进入气压供给装置20的气体为纯净的所需气体，气压供给装置20提供的气体也为纯净的所需气体，以避免气压源201的气体中可能出现的杂质污染气压供给装置20和气压待控制装置。

例如，在一些实施例中，空气过滤器205可以与控制器213电连接，此时，控制器213还配置为在提供正压时，控制空气过滤器205开始工作，以净化进入气压供给装置20的气体。例如，控制器213还可以配置为在提供负压时，控制空气过滤器205开始工作，以净化进入气体源2021的气体，以利于气体的循环再利用。

例如，在一些实施例中，如图1所示，气压供给装置20还包括压力检测口207以及压力传感器208，压力检测口207与气压待控制装置气体连通，压力传感器208与压力检测口207连通，用于通过压力检测口207检测气压待控制装置中的气压。

例如，在一些实施例中，压力传感器208可以与控制器213电连接，此时，压力传感器构造为向控制器213提供气压待控制装置中的被检测气体的压力值，控制器213构造为根据该压力值控制气压源201的气泵的转速，以改变提供给气压待控制装置的压力大小。由此气压供给装置20可以实时调节气压源201的转速，以实时控制气压供给装置20的供压状态以及供压大小等，以精确配合气压待控制装置的工作状态。

例如，在一些实施例中，如图1所示，气压供给装置20还可以包括节流阀209，节流阀209的第一端连通至压力检测口207，节流阀的第二端与大气或者气体收集装置210连通。节流阀209可以控制从气压待控制装置流入且从气压供给装置20排除的气体的流量。例如，当气体源2021为大气，使得气体源2021所提供的气体为空气时，节流阀的第二端可以与大气连通；当气体源2021为容纳有所需气体的气体提供装置时，节流阀的第二端可以与气体收集装置210连通，以收集从气压供给装置20排放的气体。例如，气体收集装置210收集的气体可以循环再利用，或者统一进行废气处理，以避免污染空气。

例如，在一些实施例中，如图1所示，气压供给装置20还包括另一三通管212，三通管212用于连接压力检测口207、压力传感器208以及节流阀209。例如，三通管212包括第四端2121、第五端2122和第六端2123，第四端2121连接到压力检测口207，第五端2122连接到压力传感器208，第六端2123连接到节流阀209，由此实现压力检测口207、压力传感器208以及节流阀209之间的管路连接。

例如，在一些实施例中，气压供给装置20还可以包括温度控制装置214，温度控制装置214例如可以设置在第二气口203与气路切换装置204之间，例如设置在靠近第二气口203的位置，例如设置在靠近第二气口203的管路上，用于控制从第二气口203输出的气体的温度。

例如，温度控制装置214可以包括温度传感器以及控温元件，温度传感器可以监测流出第二气口203的气体的温度，控温元件可以根据温度传感器监测的温度对流出第二气口203的气体进行加热或者冷却处理。例如，当温度传感器监测出流出第二气口203的气体的温度大于设定值时，控温元件进行冷却，直至温度传感器监测出流出第二气口203的气体的温度达到预定值；或者，当温度传感器监测出流出第二气口203的气体的温度小于设定值时，控温元件进行加热，直至温度传感器监测出流出第二气口203的气体的温度达到预定值。例如，上述预定值可以根据气压待控制装置的实际需求而定，本公开的实施例对此不作具体限定。

本公开实施例提供的上述气压供给装置20中，可以通过气路切换装置204控制第一气口202和第二气口203与气压源201的进气口2011和出气口2012之间的切换，实现气压供给装置20提供正压或者负压的技术效果，从而实现不同的供压模式。在上述实施例中，是以二位五通阀作为气路切换装置204为例进行介绍的，在本公开的其他实施例中，气路切换装置204也可以实现为其他形式，本公开的实施例对气路切换装置204的具体形式不作具体限定。

例如，在一些实施例中，除了上述介绍的第一气口202和第二气口203外，如图2A所示，气压供给装置还包括可以包括第三气口301，第三气口301与大气或者气体收集装置气体连通，用于收集从气压源201输出的气体。例如，出气口2012可切换为与第二气口203或第三气口301气体连通。相比于上述实施例，该实施例的出气口2012不会切换为与气体源2021连通，从而在气压供给装置提供负压的情况下，气压源201输出的气体不会进入气压源2021，而是通过第三气口301进入大气或者气体收集装置。由此保持气压源2021中气体的纯净度。

此时，气路切换装置204构造为切换进气口2011气体连通到第一气口202或者第二气口203，还构造为切换出气口2012连通到第二气口203或者第三气口301。例如，当进气口2011与第一气口202气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第二气口203，当进气口2011与第二气口203气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第三气口301。

由此，在该实施例中，气路切换装置204在控制器213的控制下，可以将出气口2012与第二气口203连通以及将进气口2011与第一气口202连通，并控制气压源201从第一气口202并通过进气口2011输入气体，并通过出气口2012向第二气口203输出气体，以为气压待控制装置提供正压。气路切换装置204还可以在控制器213的控制下，将进气口2011与第二气口203连通，并将出气口2012与第三气口301连通，并控制气压源201通过进气口2011从第二气口203输入气体，并通过出气口2012向第三气口301输出气体，以为气压待控制装置提供负压。由此实现气压供给装置为气压待控制装置提供正压或者负压。

例如，在另一些实施例中，气压供给装置的气路切换装置204可以包括两个气路切换子装置，即第一气路切换子装置和第二气路切换子装置。第一气路切换子装置与进气口2011、第一气口202和第二气口203连接，构造为切换进气口2011气体连通到第一气口202或者第二气口203。第二气路切换子装置与出气口2012、第二气口203和第一气口202连接，构造为切换出气口2012气体连通到第一气口202或者第二气口203。由此也可以实现压力供给装置为气压待控制装置提供正压或负压。

例如，在另一些实施例中，当气路切换装置204包括第三气口301时，第一气路切换子装置与进气口2011、第一气口202和第二气口203连接，构造为切换进气口2011气体连通到第一气口202或者第二气口203。第二气路切换子装置也可以与出气口2012、第二气口203、第三气口301连接，构造为切换出气口2012气体连通到第二气口203或者第三气口301。由此也可以实现压力供给装置为气压待控制装置提供正压或负压。

例如，在上述实施例中，第一气路切换子装置和第二气路切换子装置均可以为二位三通电磁阀或者其他可以实现上述功能的装置。本公开的实施例对气路切换子装置204的具体形式不作限定。

例如，控制器213可以为任意形式的控制器件，例如包括单片机、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)等。当然，本公开的实施例不限于此，控制器213还可以包括其他任意适用的具有处理计算能力的硬件、固件、软件或其结合，只要能实现相应的功能即可。例如，控制器213还可以包括电阻、电容、电感等元件，以配合实现相应的功能。

本公开至少一实施例提供一种3D打印气压供给系统，如图1所示，该3D打印气压供给系统100包括料槽组件10和上述任一的气压供给装置20。图3A示出了料槽组件10的分解示意图，图4为图3A所示的料槽的平面结构示意图。

如图3A所示，料槽组件10包括料槽1、离型膜3以及透明支撑板6。料槽1包括环形框架110，环形框架110围成彼此相对的第一开口101和第二开口102。例如，在图3A和图4中，位于环形框架110上方的开口为第一开口101，位于环形框架110下方的开口为第二开口102。离型膜3设置在环形框架110的第二开口102所在的一侧且延伸至第二开口102之外，以覆盖第二开口102。透明支撑板6位于离型膜3远离第一开口101的一侧，且设置有第一透气孔610。一方面，离型膜3远离料槽1的第一开口的一侧设置的透明支撑板6可以防止倒入料槽1的料液因重力作用使离型膜3下凹量过大；另一方面，气压供给装置20的第二气口203可以通过第一透气孔610连通至离型膜3与透明支撑板6之间的空间。由此，气压供给装置20可以通过第一透气孔610为透明支撑板6与离型膜3之间提供气体。在一个示例中，该气体可以是例如含氧气体，以在离型膜3表面形成氧阻聚死区，另外，该气体形成的气压也可以防止离型膜3下凹量过大。

本领域技术人员应该理解的是，透明支撑板能够透光，即能够透过光机辐射的光。

例如，透气孔610位于透明支撑板6的周边部分。

例如，透气孔610的数量可以为多个，且透气孔610均匀的分布在透明支撑板6的周边部分以为离型膜均匀的提供含氧气体。

例如，在一些实施例中，离型膜3的材料可以由不粘材料(如氟性材料等)或微孔透氧材料等制成，即离型膜3可以为不沾膜或不粘膜或透氧膜或微孔透氧膜或不沾透氧膜或不沾微孔透氧膜。采用不粘材料的离型膜利用其与打印件的材料之间的不粘结特性实现离型作用。采用微孔透氧材料的离型膜利用其透氧性和打印件的材料的氧阻聚特性，在离型膜的表面生成一层极薄的氧阻聚死区，以实现离型膜不与打印件粘接且容易脱膜的效果。

例如，透明支撑板6可以由玻璃或高透光塑料制成。透明支撑板可以防止倒入料槽的料液因重力作用使离型膜下凹量过大，且减少离型膜在打印时的高压力下产生塑性变形或长期蠕变变形，从而提高离型膜的寿命。

例如，如图3A和图4所示，料槽1可以为仅包括一圈环形框架110的结构，环形框架110的一端围成第一开口101，环形框架110的另一端围成第二开口102，环形框架110为料槽组件的四壁。料槽1的环形框架110包括彼此连接的内侧壁111和外侧壁112。内侧壁111的第一端围绕形成第一开口101，内侧壁111的第二端围绕形成第二开口102。

例如，外侧壁112可以包括手扣开口113，以方便料槽组件的放置、安装以及固定。例如，第一开口101的形状可以为矩形，手扣开口113可以位于第一开口101的短边所在的外侧壁112上。

例如，如图3A所示，第一开口101位于料槽1的上端，第二开口102位于料槽1的下端，离型膜3设置在料槽1的下端，且离型膜3的尺寸大于第二开口102的尺寸以完全覆盖第二开口102。例如，离型膜3的四周边缘可以固定在内侧壁111的第二端以外的位置。料槽1的第二开口102在平行于透明支撑板6的平面内的正投影位于离型膜3在该平面内的正投影内，离型膜3在该平面内的正投影位于料槽1的第一开口101在该平面内的正投影内。

例如，沿垂直于透明支撑板6的方向，透明支撑板6与离型膜3之间的间距的尺寸可以为0.05毫米-5毫米。例如，透明支撑板6与离型膜3之间的间距的尺寸可以为0.05毫米～2毫米或0.1毫米～0.5毫米。

例如，料槽组件10还可以包括位于离型膜3和透明支撑板6之间的垫片4。通过在离型膜3和透明支撑板6之间设置垫片，可以使离型膜3和透明支撑板6之间形成间距，防止离型膜4与透明支撑板6贴合在一起。

例如，垫片4的形状可以为环形，由环形的垫片4围绕的区域即为上述间距。例如，垫片4的形状可以为圆环形、方环形等形状，其环形形状可以根据料槽的形状而定。例如，垫片的形状可以为闭合的环形，也可以为非闭合的环形，即包括缺口的环形。本公开的实施例不限于垫片的形状为环形，例如，在料槽的第二开口的形状近似为矩形时，垫片也可以包括或者为仅位于矩形相对两条边的条形，也可以包括或者为位于矩形的四个角的块状结构，垫片的形状以及位置可以根据料槽的开口形状而定，当然垫片的形状可以为规则形状，也可以为非规则形状。例如，在垫片的数量为多个时，多个垫片可以沿第二开口的周向均匀分布，也可以沿第二开口的周向不均匀分布。

例如，如图3A所示，垫片4在离型膜3上的正投影与透气孔610在离型膜3上的正投影没有交叠。为了保证离型膜远离透明支撑板的表面可以形成一层氧阻聚死区，位于离型膜与透明支撑板之间的垫片不能覆盖透明支撑板上的透气孔。垫片可以与具有透气孔的透明支撑板共同作用以保证离型膜下方气流通畅，使气体可以通过透气孔进入离型膜的底部，使离型膜的上表面形成氧阻聚死区，便于打印件的脱膜，从而提高打印质量和成功率。

从以上描述可以知道，在离型膜与透明支撑板之间且在由垫片围绕的区域形成空间，该空间通过透明支撑板上的透气孔与外界气体连通。所需气体可以通过透气孔输入或输出该空间，且气体所产生的气压可以施加在离型膜上，减少料槽装入液体时离型膜的下凹量。

例如，垫片4的厚度可以为0.05毫米～5毫米或者可以为0.05毫米～0.5毫米。例如，垫片4的厚度可以为0.15毫米。本实施例对垫片的厚度不作限定，可以根据实际需求进行调整，以满足打印质量和打印成功率。

例如，垫片4的材料可以包括塑料。

例如，如图3A所示，料槽组件10还可以包括压膜板5，压膜板5位于离型膜3远离料槽1的一侧以将离型膜3固定在环形框架110的围绕第二开口102的部分。例如，压膜板5可以通过第一紧固件8将离型膜3的四周边缘部分固定在环形框架110的底部。例如，第一紧固件8可以为螺栓和销钉等以实现相互间连接和紧固。

例如，压膜板5具有与第二开口102相对的第三开口501，第三开口501用于暴露离型膜3的光照区。例如，压膜板5包括围绕第三开口501的一圈第一固定部，第一固定部的第一部分可以将离型膜3压合在环形框架110上，第一固定部的位于第一部分外侧的第二部分可以设置紧固孔，用于穿过第一紧固件8以将压膜板5固定在料槽1的底部。

例如，透明支撑板6在平行于透明支撑板6的平面内的正投影位于第三开口501在该平面内的正投影内，即透明支撑板6可以在安装过程中穿过第三开口501，或者安装在第三开口501中，从而与垫片4接触。

例如，垫片4中部的开口在平行于透明支撑板6的平面内的正投影位于压膜板5的第三开口501在该平面内的正投影以内，即，垫片4在该平面内的正投影与第三开口501在该平面内的正投影有交叠，以使垫片4可以与透明支撑板6贴合，并在离型膜3与透明支撑板6之间形成间距。

例如，图5为根据本公开提供的实施例的一示例提供的料槽组件的截面图。如图5所示，垫片4在平行于透明支撑板6的平面内的正投影落入第二开口102在平面内的正投影内，且垫片4在该平面内的正投影与压膜板5在该平面内的正投影有交叠，从而使压膜板5可以在将离型膜3固定在料槽1的第二开口102所在的一侧(即料槽1的底部)的同时，支撑垫片4。

例如，第三开口501在上述平面内的正投影位于第二开口102在上述平面内的正投影内以支撑垫片4。

当然，本公开的实施例不限于此，垫片4在上述平面内的正投影与环形框架110在该平面内的正投影也可以有交叠，第三开口501在上述平面内的正投影既可以位于第二开口102在上述平面内的正投影内，也可以位于第二开口102在上述平面内的正投影外。从而，压膜板可以将离型膜和垫片均固定在料槽底部。此时，为保证垫片可以位于离型膜与透明支撑板之间，垫片的材料可以选用柔性材料。

例如，压膜板5的材料可以包括铝合金或结构钢。

例如，如图3A所示，料槽组件还可以包括密封圈2，密封圈2位于离型膜3面向料槽1的一侧，且与压膜板5共同作用以固定离型膜3。密封圈的摩擦力可以使离型膜固定，以在后续张紧离型膜时保证离型膜不松动。密封圈还可以对料液起密封作用，防止料液渗漏。例如，密封圈2可以由丁晴橡胶、硅橡胶或氟橡胶制成。

本公开的实施例可以通过料槽、密封圈、压膜板以及第一紧固件将离型膜固定。例如，可以通过密封圈、压膜板以及第一紧固件直接将离型膜固定到料槽上；也可以先将离型膜固定在压膜板上，再通过压膜板将离型膜固定在料槽上，本公开对此不作限制。

例如，垫片在平行于透明支撑板的平面内的正投影与压膜板在该平面内的正投影有交叠时，可以通过料槽、密封圈、压膜板以及第一紧固件将离型膜和垫片固定。

例如，如图3A所示，料槽组件还可以包括顶膜板7，位于透明支撑板6远离离型膜3的一侧，顶膜板7包括环形凸起710，环形凸起710与透明支撑板6的表面接触并朝向第一开口101支撑透明支撑板6，即顶膜板7用于支撑透明支撑板6。透明支撑板6在平行于透明支撑板6的平面内的正投影落入第二开口102在该平面内的正投影内。

例如，顶膜板7上具有分别与透明支撑板6上的透气孔610和611连通的通气口610A和611A，以用于与气压供给装置20连接。

例如，环形凸起710围绕形成了第四开口701，且第四开口701在上述平面内的正投影位于压膜板5的第三开口501以及料槽1的第二开口102在该平面内的正投影内。也就是，环形凸起710以及透明支撑板6的尺寸均小于第二开口102以及第三开口501的尺寸。由此，在安装料槽组件的过程中，当离型膜的位置被压膜板固定以后，顶膜板可以带动透明支撑板向上顶离型膜以使离型膜被张紧。例如，离型膜在被压膜板固定后具有一固定面，顶膜板和透明支撑板可以将离型膜的固定面向上顶1毫米～10毫米。例如，本实施例中的顶起张紧量可以为2毫米。

例如，如图3B所示，在另一些实施例中，料槽组件10还可以密封圈9和密封圈10。例如，密封圈9设置在透明支撑板6和顶膜板7之间，以密封料槽组件10在组装后透明支撑板6和顶膜板7之间可能存在的缝隙。密封圈10设置在顶膜板7和料槽1之间，以密封料槽组件10在组装后顶膜板7和料槽1之间的缝隙。由此，密封圈9和密封圈10可进一步密封料槽组件10，以保证在料槽组件10组装后，除了透明支撑板6中的多个透气孔外，透明支撑板6与离型膜3之间形成密闭的空间，而不会产生漏气现象。

例如，如图5所示，垫片4在平行于透明支撑板6的平面内的正投影与压膜板5在该平面内的正投影有交叠，且垫片4在上述平面内的正投影完全位于第二开口102在上述平面内的正投影内时，顶膜板7带动透明支撑板6向上顶离型膜3之前，垫片4被压膜板5支撑。顶膜板7带动透明支撑板6向上顶离型膜3的过程中，透明支撑板6先与垫片4接触，然后垫片4和离型膜3将被透明支撑板6一起顶起，即垫片4不再被压膜板5支撑，而是被透明支撑板6和顶膜板7支撑，垫片4、透明支撑板6以及顶膜板7一起实现对离型膜3的张紧，以使离型膜3具有较好的平整度。

本示例不限于此，在垫片的一部分被固定在压膜板和环形框架之间时，顶膜板带动透明支撑板向上顶离型膜的过程中，垫片的另一部分中与透明支撑板接触的部分通过发生形变，从而与顶膜板和透明支撑板一起实现对离型膜的张紧，以使离型膜具有较好的平整度。

例如，图6为根据本公开的一实施例的另一示例提供的一种料槽组件的截面结构示意图。如图6所示，垫片4在平行于透明支撑板6的平面内的正投影与压膜板5在该平面内的正投影没有交叠，即，垫片4在上述平面内的正投影完全位于压膜板5的第三开口501在该平面内的正投影内，以使垫片4被后续设置的透明支撑板6支撑。

例如，压膜板5、密封圈2以及第一紧固件8先将离型膜3固定在料槽1的底部，顶膜板7支撑透明支撑板6以及位于透明支撑板6面向离型膜3的一侧的垫片4，并通过向上顶离型膜3以实现离型膜3的张紧。需要说明的是，为了图示的方便，图4中没有示出密封圈2。

当然本公开的实施例不限于采用顶膜板向上顶离型膜而实现离型膜的张紧，也可以将位置已经被压膜板固定的离型膜与顶膜板位置对准后，顶膜板位置不动，离型膜向下运动至与顶膜板接触后，继续向下运动一定距离以实现离型膜的张紧。本实施例中离型膜的张紧量可以根据离型膜的厚度以及面积进行相应的调整，在此不作限制。

例如，顶膜板可以由铝合金或结构钢制成。

例如，如图3A所示，顶膜板7还包括位于环形凸起710外侧的一圈第二固定部720，第二固定部720远离透明支撑板6的表面平行于透明支撑板6，且该表面可以为料槽组件的安装面。在张紧离型膜的过程中，通过控制透明支撑板平行于顶膜板的远离透明支撑板的表面，可以控制离型膜平行于料槽组件的安装面。

例如，顶膜板7的第二固定部720可以设置与第二紧固件对应的固定孔，以使顶膜板通过第二紧固件固定在料槽的第二开口侧，例如，顶膜板的第二固定部可以固定在料槽的环形框架的底部以实现固定透明支撑板。例如，第二紧固件可以为螺栓和销钉等以实现相互间连接和紧固。

由此，料槽组件为离型膜3提供了足够的支撑，以使离型膜3处于较佳的工作状态；另外，离型膜3与透明支撑板6之间具有一定距离，并形成一定的空间，由此可以与气压供给装置20相配合，以优化3D打印过程。

例如，在一些实施例中，气压供给装置20还包括压力检测口207，此时，透明支撑板6上还设置有第二透气孔611，压力检测口207通过第二透气孔611连通至离型膜3与透明支撑板6之间的空间，并且第一透气孔610和第二气口611设置在透明支撑板6的相对两侧。

例如，在一些实施例中，所述离型膜与所述透明支撑板的间距大于0mm且小于等于5mm，甚至更大，也可以为大于0mm且小于等于0.5mm或者为大于0mm且小于等于0.05mm或者为0.05mm-0.5mm。

例如，如上所述，气压供给装置20可受控提供正压，以使离型膜3与透明支撑板6的间距保持在0.05mm-5mm，优选为0.05mm-0.5mm。此时，气压供给装置20例如通过为透明支撑板6与离型膜3之间提供充足的气体，例如含氧气体，以提供正压。由此，离型膜3表面可以形成氧阻聚死区，以防止3D打印形成的固化层与离型膜粘连；另外，该正压也可以防止离型膜3下凹量过大。

例如，气压供给装置20还可受控提供负压，以使在所述离型膜的最大变形处离型膜3与透明支撑板6的间距保持在0-0.05mm，例如，使在所述离型膜的最大变形处离型膜3与支撑板6的间距为0。此时，气压供给装置20例如通过抽出透明支撑板6与离型膜3之间的气体，以提供负压。由此，离型膜3与支撑板6的间距被减小，可以使3D打印形成的固化层尽快从离型膜3脱离；另外，离型膜3与支撑板6的间距被减小，甚至减小为0还可以减小氧阻聚死区的厚度，从而减小氧阻聚死区损耗光固化过程中提供的光照，进而加快3D打印的固化速度。

例如，在一些实施例中，3D打印气压供给系统还包括气体源2021，气体源2021可向气压供给装置提供含氧量为15体积％-100体积％的气体，从而有利于在透明支撑板6与离型膜3之间提供充足的含氧气体，以形成氧阻聚死区。在该实施例中，离型膜优选为透氧膜。

需要说明的是，在本公开的说明中，“正压”指的是气压待控制装置的被控制侧的压强高于或等于相对侧的压强的状态，例如，高于或者等于常压(即，一个标准大气压)+打印材料的重力所对应的压强状态，“负压”指的是气压待控制装置的被控制侧的压强低于相对侧的压强的状态，例如低于常压(即，一个标准大气压)+打印材料的重力所对应的压强状态。

例如，在一种实施方式(如离型膜为透氧膜，透氧膜型离型膜与可向所述气压供给装置提供含氧量为15体积％-100体积％的气体的气体源匹配使用)中，“向气压待控制装置提供正压”可以是该气压待控制装置的空间中的气压与标准大气压的差值为0.01KPa～10KPa，例如，0.1KPa～5KPa。“向气压待控制装置提供负压”可以是气压待控制装置中的压力比标准大气压小约0.1KPa～10KPa，例如，0.1KPa～5KPa的压力值。

例如，在一种实施方式(如离型膜为非透氧膜或阻氧膜，离型膜可通过气压供给装置提供的正压或负压发生形变)中，“向气压待控制装置提供正压”可以是该气压待控制装置的空间中的气压为高于大气压不超过0.1Kpa。“向气压待控制装置提供负压”可以是气压待控制装置中的压力比标准大气压小约0.1KPa-10 KPa的压力值。

例如，在一些实施例中，上述3D打印气压供给系统100的恒压模式的操作流程如下。

例如，3D打印气压供给系统100的恒压模式可以使用在3D打印的固化过程中或者之前。该模式的操作流程例如包括：首先，控制气压源201按照预定的转速值进行工作。例如，在提供恒正压模式时，气路切换装置204将出气口2012与第二气口203连通以及将进气口2011与第一气口202连通，气压源201从第一气口202并通过进气口2011输入气体，并通过出气口2012向第二气口203输出气体，以为离型膜3与支撑板6之间的空间提供正压。例如，在提供恒负压模式时，气路切换装置204将进气口2011与第二气口203连通，将出气孔2012与第一气口202(或者第三气口301)连通，气压源201通过进气口2011从第二气口203输入气体，并通过出气孔2011从第一气口202(或者第三气口301)输出气体，以为离型膜3与支撑板6之间的空间提供负压。

接着，获取气压源201的转速值，判断该转速值是否达到预定值。若否，则调整气压源201的转速值，并使气压源201按照新的转速值工作。若是，则利用气压传感器通过压力检测口检测透明支撑板6与离型膜3的气压，得到气压检测结果，然后，判断气压检测结果是否达到预设气压值(根据正压或负压模式下离型膜3与支撑板6的间距，测定出预设气压值，进一步可确定预定转速值)。若否，则调整气压源201的转速值，并使气压源201按照新的转速值工作。若是，则结束气压调整过程，使气压源201保持当前的工作状态，直至接收到新的指令。

通过上述方式，可以实现精确闭环控制，可以向目标空间提供恒定的气压(可以为正压或负压)，该气压可以根据离型膜3的张紧程度、面积、厚度等因素确定，例如，该气压与标准大气压的差值的绝对值为0.01KPa～5KPa。提供正压可以是目标空间中的压力为大于标准大气压约0.01KPa～5KPa的压力值，提供负压可以是目标空间中的压力比标准大气与小约0.01KPa～5KPa的压力值。上述方式使得离型膜3的底部有足够的氧气，从而形成氧阻聚死区，并且控制离型膜3具有一定平整度。

例如，在一些实施例中，上述3D打印气压供给系统100的正负压交替模式(或者称为间歇模式)的操作流程如下。

例如，3D打印气压供给系统100的正负压交替模式可以使用在3D打印的整个过程中。例如，在3D打印材料填充过程和固化过程中提供正压，此时，气路切换装置204将出气口2012与第二气口203连通以及将进气口2011与第一气口202连通，气压源201从第一气口202并通过进气口2011输入气体，并通过出气口2012向第二气口203输出气体，以为离型膜3与支撑板6之间的空间提供正压。例如，在成型平台移动过程中提供负压，此时，气路切换装置204将进气口2011与第二气口203连通，将出气孔2012与第一气口202(或者第三气口301)连通，气压源201通过进气口2011从第二气口203输入气体，并通过出气孔2011从第一气口202(或者第三气口301)输出气体，以为离型膜3与支撑板6之间的空间提供负压。由此，伴随着3D打印过程的进行，3D打印气压供给系统100可以处于正负压交替模式。

例如，正负压交替模式的操作流程包括：首先，控制气压源201按照预定的转速值进行工作。接着，获取气压源201的转速值，判断转速反馈值是否达到预定值。若否，则调整气压源201的转速值，并使气压源201按照新的转速值工作。若是，则利用气压传感器通过压力检测口检测透明支撑板6与离型膜3的气压，得到气压检测结果，判断气压检测结果是否达到预设气压值。若否，则调整气压源201的转速值，并使气压源201按照新的转速设置值工作。若是，则进一步判断是否需要气路切换装置进行气路切换(即切换正负压)。若是，则控制气路切换装置204切换气路，并控制气压源201按照新的转速值(或按照当前的转速值)工作。若否，则结束气压调整过程，使气压源201保持当前的工作状态，直至接收到新的指令。

通过上述方式，可以实现精确闭环控制，可以向目标空间交替提供正压和负压。由此，可以在3D打印的固化过程中，使得离型膜3的底部有足够的氧气，从而形成氧阻聚死区，并且，在成型平台移动过程中便于打印件与离型膜3脱离，并抽离离型膜3底部多余气体，以维持氧阻聚死区处于较薄的厚度，从而减小光损耗，以提升打印速度。

例如，在另一些实施例中，料槽组件10的离型膜3为非透氧膜或阻氧膜，该实施例中，采用与以上实施例相同的气压供给装置，所采用的气压供给系统中仅离型膜与以上实施例不同，其余均与以上实施例相同，为了即便这里着重描述与以上实施例的区别。例如，在一些示例中，离型膜3不透氧气，进一步可以不透所有的气体。

例如，如图2B所示，离型膜3用于承载液体3D打印材料；离型膜6远离第一开口101的一侧设置有呼吸腔6A，呼吸腔6A位于离型膜3与透明支撑板6之间，为由离型膜3与透明支撑板6作为上下底面而构成的腔体。呼吸腔6A包括第一通气口，第一通气口与气压供给装置20连通，气压供给装置20配置为通过第一通气口向离型膜3和透明支撑板6之间的呼吸腔6A提供气压。

例如，气压供给装置20的第二气口203通过第一通气口与呼吸腔6A气体连通，用于为呼吸腔6A提供一定的气压。例如，在一些实施例中，透明支撑板6上设置有第一透气孔，此时，该第一透气孔可作为上述第一通气口，第二气口203通过透明支撑板6上的第一透气孔连通至离型膜3与透明支撑板6之间的呼吸腔6A，以为离型膜3与透明支撑板6之间的呼吸腔6A提供压力。

例如，在一些实施例中，如图2B所示，呼吸腔6A还包括第二通气口，气压供给装置20的压力检测口207通过第二通气口连通至离型膜3与透明支撑板6之间的呼吸腔6A，从而压力传感器208可以通过第二通气口检测呼吸腔6A内的气压。例如，在一些示例中，第一通气口和第二通气口设置在呼吸腔6A的相对两侧。例如，在另一些示例中，第一通气口和第二通气口也可以设置在呼吸腔6A的同一侧。

例如，在一些实施例中，透明支撑板6上设置有第一透气口和第二透气口，第一透气口和第二透气口设置在透明支撑板6的相对两侧，进而用于实现上述第一通气口和第二通气口。例如，在另一实施例中，也可以是离型膜3与透明支撑板6之间的垫片4上设置有第一透气口和第二透气口，以用于实现上述第一通气口和第二通气口。本公开的实施例对第一通气口和第二通气口的设置位置不做具体限定。

例如，料槽组件10的顶膜板7上可以具有分别与第一通气口和第二通气口连通的通气口610A和611A，以用于与气压供给装置20连接，第二气口203和压力检测口207可以分别与通气口610A和611A连通，例如，通过连接管、连接件等与通气口610A和611A气体连通。备选地，顶膜板7上可以不具有通气口，而是第一通气口和第二通气口暴露于料槽组件所在的空间中，例如，3D打印系统的位于料槽组件下方的空间中，第二气口203和压力检测口207通过连接件，例如，连接管等位于第一通气口和第二通气口下方的空间或者直接接触第一通气口或第二通气口，从而为呼吸腔提供正压或负压。

例如，在常压，也就是，一个标准大气压下，离型膜3与透明支撑板6的间距为0.05mm-5mm，该间距由离型膜与透明支撑板之间的垫片形成。例如，在一个示例中，离型膜3与透明支撑板6的间距可以为0.3mm；例如，在另一个示例中，离型膜3与透明支撑板6的间距可以为0.5mm等。

例如，如上所述，气压供给装置20可受控提供正压，在此种情况下，离型膜可处于第一状态，该第一状态为：以离型膜的平直张紧状态为基准，离型膜向靠近透明支撑板的方向可产生的形变量的绝对值不大于0.5mm，例如，使得离型膜向透明支撑板方向不产生形变或向透明支撑板方向产生较小的形变或背离透明支撑板方向产生较小的形变，再例如，如果产生较小的形变则维持形变量不大于0.5mm，或不大于0.05mm，或控制使离型膜3与透明支撑板6的间距保持在0.05mm-5mm。此时，气压供给装置20例如通过为透明支撑板6与离型膜3之间的呼吸腔6A提供充足的气体，以维持透明支撑板6与离型膜3之间的间距。另外，该正压也可以防止离型膜3产生下凹现象。

例如，气压供给装置20可受控提供正压，使得呼吸腔内的气压等于大气压或者高于大气压，进而控制离型膜向透明支撑板方向产生的形变量的绝对值不大于0.5mm，可以理解为：维持离型膜与所述透明支撑板之间的间距为0.05mm-5mm，或者维持在平直张紧状态下离型膜与透明支撑板之间的间距，或者控制离型膜向透明支撑板方向产生的形变量不大于0.5mm，或者控制离型膜背向透明支撑板方向产生的形变量不大于0.5mm，或者使得呼吸腔内的气压高于大气压的目的是抵消液料的重力。

例如，气压供给装置20还可受控提供负压，使得离型膜向透明支撑板的方向产生形变，以减小离型膜3与透明支撑板6的间距或者迫使离型膜与打印模型粘结部分(即聚合层)从边缘向中心区域逐步分离；同时，液料在压力作用下，自动流动、填充至聚合层与离型膜之间的区域。控制离型膜向靠近透明支撑板的方向发生形变，以处于前述第一状态的离型膜为基准，使得所述离型膜向靠近透明支撑板的方向发生的最大变形位置处的形变量大于0.1mm。对于“形变量”，是指，同一点在垂直于离型膜的表面的方向上相对于不变形状态的离型膜或者一指定基准的离型膜的距离改变。例如，第一状态的形变量是指相对于不变形状态的离型膜的位置改变，负压时的形变量是以第一状态为基准的位置改变，也就是相对于第一状态的位置改变。例如使离型膜3与透明支撑板6的间距减小为在0mm-3mm的范围内。换言之，气压供给装置20例如通过抽出透明支撑板6与离型膜3之间的气体，以提供负压。由此，离型膜3发生变形，离型膜3与支撑板6的间距被减小，可以使3D打印形成的聚合层尽快从离型膜3脱离；另外，离型膜3与支撑板6的间距被减小，离型膜与聚合层之间的距离增大，从而可增加3D打印材料填充至离型膜与聚合层之间的速度，进而加快3D打印速度，提高3D打印效率。

例如，离型膜为阻氧膜或不透氧膜的情况下，“向气压待控制装置提供负压”可以是该气压待控制装置的呼吸腔中的气压比常压小0.1KPa～10KPa。离型膜为阻氧膜或不透氧膜的情况下，提供正压可以是气压待控制装置中的呼吸腔中的压力等于或略大于标准大气压，例如，比标准大气压大大约0～0.1KPa的压力值。

需要注意的是，离型膜和透明支撑板之间的间距是指在垂直于成型平台成型表面的方向上，例如，竖直方向上，二者对应的点之间的距离。

本公开至少一实施例提供一种3D打印系统，如图7所示，该3D打印系统1000包括3D打印气压供给系统100。3D打印气压供给系统100可以为本公开实施例提供的任一的3D打印气压供给系统。

例如，3D打印系统还包括成型平台以及与成型平台连接的升降装置等结构(图中未示出)。例如，成型平台可以位于离型膜3远离透明支撑板6的一侧。在3D打印系统工作过程中，将液体3D打印材料放入料槽组件10，成型平台浸入液体3D打印材料，成型平台底面与离型膜3之间的间距可以为0.001毫米～0.2毫米或更大，从而成型平台可以与离型膜形成三维成型空间。

例如，3D打印设备还可以包括工作台、主体框架、光机座以及光机等其他结构(图中未示出)，本公开的实施例对3D打印设备的其他结构不做具体限定。

例如，光机位于透明支撑板6远离离型膜3的一侧，光机可以采用大功率UV光机，光机发出波长为405nm的光以匹配研发的液体3D打印材料。

例如，光机发出的光对料槽组件10底部(即离型膜3远离料液的一侧)进行辐射，升降装置驱动成型平台上升使打印件逐层固化成型。离型膜3对打印成型件具有离型作用，以使打印件在上升成型过程中逐层固化并逐层从料槽组件脱离而形成三维物体。

采用上述3D打印气压供给系统100的3D打印系统1000通过料槽组件10和气压供给装置20的结合，既可以保证打印件能够正常脱离离型膜3，又可以解决离型膜30下凹变形等问题，从而使打印质量和打印成功率得到了提升。

还有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种气压供给装置，包括：

第一气口，用于与气体源连通，所述气体源用于为所述气压供给装置提供气体；

第二气口，用于与气压待控制装置气体连通；

气压源，与所述第一气口和所述第二气口连接，所述气压源包括进气口和出气口；

气路切换装置，与所述进气口、所述第一气口和所述第二气口连接，且构造为切换所述进气口气体连通到所述第一气口和所述第二气口，其中，所述气路切换装置包括二位五通电磁阀，所述二位五通电磁阀包括第一通气口、第二通气口、第三通气口、第四通气口和第五通气口；以及

三通管，包括第一端、第二端和第三端，其中，所述第一端连接所述进气口，所述第二端连接所述第一通气口，所述第三端连接所述第二通气口，所述第三通气口、所述第四通气口和所述第五通气口分别连接到所述第一气口、所述第二气口和所述出气口；

其中，所述出气口用于排出所述气压源内的气体。

2.根据权利要求1所述的气压供给装置，其中，所述出气口可切换为与所述第二气口和所述第一气口气体连通，

其中所述气路切换装置与所述出气口连接，构造为切换所述出气口气体连通到所述第一气口和所述第二气口，当所述进气口与所述第一气口气体连通时，将所述出气口切换为气体连通到所述第二气口；当所述进气口与所述第二气口气体连通时，将所述出气口切换为气体连通到所述第一气口。

3.根据权利要求1所述的气压供给装置，还包括：

第三气口，用于与大气或者气体收集装置气体连通；

其中，所述出气口可切换为与所述第二气口或所述第三气口气体连通，其中所述气路切换装置与所述出气口连接，构造为切换所述出气口连通到所述第二气口和所述第三气口，当所述进气口与所述第一气口气体连通时，将所述出气口切换为气体连通到所述第二气口；当所述进气口与所述第二气口气体连通时，将所述出气口切换为气体连通到第三气口。

4.根据权利要求1-3任一所述的气压供给装置，还包括：

控制器，构造为控制所述气路切换装置将所述出气口与所述第二气口连通以及将所述进气口与所述第一气口连通，并控制所述气压源从所述第一气口并通过所述进气口输入气体，并通过所述出气口向所述第二气口输出气体，以向所述气压待控制装置提供正压。

5.根据权利要求4所述的气压供给装置，其中，所述控制器还构造为控制所述气路切换装置将所述进气口与所述第二气口连通以及将所述出气口与所述第一气口连通，并控制所述气压源通过所述进气口从所述第二气口输入气体，并通过所述出气口向所述第一气口输出气体，以向所述气压待控制装置提供负压。

6.根据权利要求5所述的气压供给装置，其中，所述气压源包括气泵，

所述控制器构造为控制所述气泵的转速以及转动时间，以控制所述气压源提供的正压或负压的大小。

7.根据权利要求6所述的气压供给装置，其中，所述控制器还构造为控制所述气压源交替提供正压和负压。

8.根据权利要求4所述的气压供给装置，还包括：

空气过滤器，设置在所述第一气口与所述气路切换装置之间，以过滤从气体源输入的气体。

9.根据权利要求8所述的气压供给装置，所述空气过滤器与所述控制器电连接，所述控制器还配置为在提供正压时，控制所述空气过滤器开始工作。

10.根据权利要求6所述的气压供给装置，还包括：

压力检测口，与气压待控制装置气体连通；以及

压力传感器，与所述压力检测口连通，用于检测所述气压待控制装置中的气压。

11.根据权利要求10所述的气压供给装置，所述压力传感器与所述控制器电连接，所述压力传感器构造为向所述控制器提供所述气压待控制装置的压力值，所述控制器构造为根据所述压力值控制所述气压源的所述气泵的转速，以改变提供给所述气压待控制装置的压力大小。

12.根据权利要求11所述的气压供给装置，还包括：

节流阀，所述节流阀的第一端连通至所述压力检测口，所述节流阀的第二端用于与大气或者气体收集装置连通。

13.权利要求12所述的气压供给装置，还包括：

另一三通管，包括第四端、第五端和第六端；

其中，所述第四端与所述压力检测口连接，所述第五端与所述压力传感器连接，所述第六端与所述节流阀连接。

14.根据权利要求1-3任一所述的气压供给装置，还包括：

温度控制装置，设置在所述第二气口与所述气路切换装置之间，用于控制从所述第二气口输出的气体的温度。

15.一种3D打印气压供给系统，包括：

料槽组件，包括：

料槽，包括环形框架，所述环形框架围成彼此相对的第一开口和第二开口；

离型膜，设置在所述环形框架的第二开口侧且覆盖所述第二开口；以及

透明支撑板，位于所述离型膜远离所述第一开口的一侧，且设置有第一透气孔；

如权利要求1-14任一所述的气压供给装置，所述气压供给装置的所述第二气口通过所述第一透气孔连通至所述离型膜与所述透明支撑板之间的空间。

16.根据权利要求15所述的3D打印气压供给系统，其中，所述气压供给装置还包括压力检测口，所述透明支撑板上还设置有第二透气孔，所述压力检测口通过所述第二透气孔连通至所述离型膜与所述透明支撑板之间的空间。

17.根据权利要求16所述的3D打印气压供给系统，其中，所述离型膜与所述透明支撑板的间距大于0mm且小于等于5mm。

18.根据权利要求15所述的3D打印气压供给系统，其中，所述气压供给装置可受控提供正压，以使所述离型膜与所述透明支撑板的间距保持在0.05mm-5mm；和/或

所述气压供给装置可受控提供负压，以使在所述离型膜的最大变形处所述离型膜与所述透明支撑板的间距保持在0-0.05mm。

19.根据权利要求15所述的3D打印气压供给系统，还包括：

气体源，所述气体源可向所述气压供给装置提供含氧量为15体积％-100体积％的气体。

20.根据权利要求19所述的3D打印气压供给系统，其中，所述离型膜为透氧膜。

21.根据权利要求15-18任一所述的3D打印气压供给系统，其中，所述离型膜为非透氧膜或阻氧膜。

22.一种3D打印系统，包括权利要求15-21任一所述的3D打印气压供给系统。

Images