CN113942224A

CN113942224A - 一种单向刮除气泡的刮刀、刮气泡装置及刮气泡方法

Info

Publication number: CN113942224A
Application number: CN202111115328.4A
Authority: CN
Inventors: 彭冲
Original assignee: Bmf Nano Material Technology Co ltd
Current assignee: Bmf Nano Material Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2041-09-23
Also published as: CN113942224B

Abstract

本申请涉及一种单向刮除气泡的刮刀、刮气泡装置及刮气泡方法，其中涉及一种刮刀，包括：刮刀支架；导向轴，可伸缩的安装在刮刀支架上；气泡刮刀，安装在导向轴上；压缩弹簧，设置在气泡刮刀和刮刀支架之间；导向扣，可活动的安装在刮刀支架上；导向扣具有气泡刮刀下压面、气泡刮刀升高面和气泡刮刀升降斜坡，气泡刮刀能够被限位在气泡刮刀下压面或气泡刮刀升高面上，导向扣活动时能够使气泡刮刀在高位状态和低位状态之间切换。本发明实现单向刮气泡，防止气泡粘附在气泡刮刀上被带回到离型膜的曝光区域，避免打印有气泡缺陷。

Description

一种单向刮除气泡的刮刀、刮气泡装置及刮气泡方法

技术领域

本申请属于3D打印技术领域，尤其是涉及一种单向刮除气泡的刮刀、刮气泡装置及刮气泡方法。

背景技术

目前高精度光固化3D打印多采用光机在上、液槽在下的方案，其目的是可以采用更薄的离型膜，甚至采用自流平的方式，使图案更精准的投射到光敏树脂上，以便于得到更高的精度。如图1，在采用离型膜来得到精准层厚的方法时，在每一层曝光固化、打印平台4下降使固化的层厚与离型膜分离的过程中，会产生气泡2，吸附在离型膜1的下表面，随着打印的进行，气泡会慢慢变大，而变大的气泡会被固化到打印样品6中，在打印样品中形成空腔缺陷5。如图2，目前采用气泡刮刀在等高第一位置801贴紧离型膜1的下表面按左右运动路径9进行左右刮气泡，来刮走附着在离型膜1上的气泡2。气泡刮刀在等高第一位置801贴紧离型膜下表面的部分，采用耐腐蚀且质地软的硅胶类材料，防止划伤离型膜1。在气泡刮刀位于等高第二位置802返回等高第一位置801过程中，气泡2有从离型膜1上转移到气泡刮刀上的风险，导致无法有效把气泡2刮出曝光区域的情况。进一步地，针对这种情况，目前采用使气泡刮刀左右分别运动出离型膜右边缘101和左边缘102、使气泡2释放到表面没有束缚的液体区域内。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中气泡刮刀及刮气泡方法的不足，从而提供一种单向刮除气泡的刮刀、刮气泡装置及刮气泡方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种刮刀，包括：

刮刀支架；

导向轴，可伸缩的安装在所述刮刀支架上；

气泡刮刀，安装在所述导向轴上；

压缩弹簧，设置在所述气泡刮刀和所述刮刀支架之间；

导向扣，可活动的安装在所述刮刀支架上；所述导向扣具有气泡刮刀下压面、气泡刮刀升高面和气泡刮刀升降斜坡，气泡刮刀能够被限位在气泡刮刀下压面或气泡刮刀升高面上，所述导向扣活动时能够使气泡刮刀在高位状态和低位状态之间切换；

高位状态：气泡刮刀被限位在气泡刮刀升高面上；

低位状态：气泡刮刀被限位在气泡刮刀下压面上；

所述气泡刮刀升降斜坡的两端分别连接所述气泡刮刀下压面和所述气泡刮刀升高面，所述气泡刮刀能够沿所述气泡刮刀升降斜坡在所述气泡刮刀下压面和所述气泡刮刀升高面之间转移。

优选地，本发明的刮刀，所述刮刀支架一侧设有导向扣安装孔，所述导向扣还具有导向杆，所述导向杆安装在所述导向扣安装孔内且能够沿所述导向扣安装孔移动。

优选地，本发明的刮刀，所述导向扣还具有导向加强杆，所述导向加强杆的一侧抵靠所述刮刀支架表面，以增加所述导向杆移动时的稳定性。

优选地，本发明的刮刀，所述导向扣还具有防脱扣，所述防脱扣设置在所述气泡刮刀下压面或所述气泡刮刀升高面一端，用于限制所述气泡刮刀活动范围。

一种刮气泡装置，包括上述的刮刀；

还包括液槽，所述液槽具有液槽左内壁，液槽右内壁；

所述刮刀支架安装在所述液槽上，并能够沿所述液槽左右移动；所述导向扣碰撞所述液槽左内壁能够使自身往右移动，所述导向扣碰撞所述液槽右内壁能够使自身往左移动。

优选地，本发明的刮气泡装置，还包括：

离型膜夹具，安装在所述液槽内，并位于所述气泡刮刀上方；所述离型膜夹具的一侧设有离型膜夹具把手。

优选地，本发明的刮气泡装置，所述刮刀支架的两侧还设有锁紧旋钮，所述刮刀支架通过所述锁紧旋钮固定在导轨上。

优选地，本发明的刮气泡装置，所述气泡刮刀上固定有能够更换的硅胶条。

一种刮气泡方法，包括以下步骤：

在离型膜的下方设置刮刀，并将刮刀调整到初始位置；

控制刮刀调整在高位状态，使刮刀紧贴离型膜下表面，并沿第一方向移动刮刀刮去离型膜下表面的气泡；

控制刮刀调整在低位状态，使刮刀离开离型膜下表面，并沿第一方向的反方向移动回到初始位置。

优选地，本发明的刮气泡方法，使用上述的刮刀或使用上述的刮气泡装置。

本发明的有益效果是：

1.单向刮气泡，防止气泡粘附在气泡刮刀上被带回到离型膜的曝光区域，避免打印有气泡缺陷；

2.单向气泡刮刀在离型膜边缘处平稳过渡，消除硅胶条变形或脱落的风险，避免打印时因变形或者脱落而导致的气泡缺陷；

3.单向气泡刮刀只需刮出曝光区域内的气泡，左右移动范围不需要过大，节约打印时间，提高打印效率；

4.单向气泡刮刀在刮气泡的过程中只有一个方向的运动是贴紧离型膜，降低离型膜划伤风险。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是3D打印过程中产生气泡的原理示意图；

图2是现有3D打印技术中刮刀除气泡的原理示意图；

图3是本申请实施例的刮刀结构示意图；

图4是本申请实施例的刮刀支架的导向扣安装孔位置示意图；

图5是本申请实施例的刮刀的导向扣结构示意图；

图6是本申请实施例的刮气泡装置结构俯视图；

图7是本申请实施例的刮气泡装置安装离型膜夹具结构示意图；

图8是本申请实施例的刮气泡装置使用步骤一示意图；

图9是本申请实施例的刮气泡装置使用步骤二示意图；

图10是本申请实施例的刮气泡方法刮刀运动路径示意图。

图中的附图标记为：

1　离型膜

2　气泡

4　打印平台

5　空腔缺陷

6　打印样品

9　左右运动路径

10　单向刮气泡运动路径

11　打印曝光区域

12　刮刀支架

13　气泡刮刀

14　硅胶条

15　锁紧旋钮

16　导向扣

17　导向轴

18　压缩弹簧

19　液槽

20　离型膜夹具把手

21　离型膜夹具

101　右边缘

102　左边缘

801　等高第一位置

802 等高第二位置

803　低位位置

804　高位位置

1601　气泡刮刀下压面

1602　气泡刮刀升降斜坡

1603　气泡刮刀升高面

1604　防脱扣

1605　导向杆

1606　导向加强杆

1901　液槽左内壁

1902　液槽右内壁。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

实施例

本实施例提供一种刮刀，如图3-5所示，包括：

刮刀支架12；

导向轴17，可伸缩的安装在所述刮刀支架12上（刮刀支架12上还设置有两个上下贯通的孔，用于安装导向轴17），该导向轴17确保气泡刮刀13可以上下运动，确保可以提供高度差，导向轴17一端带有螺纹，用于锁紧到气泡刮刀13上面；

气泡刮刀13，安装在所述导向轴17上；

压缩弹簧18，设置在所述气泡刮刀13和所述刮刀支架12之间（刮刀支架12上还设置有若干个盲孔，用于安装压缩弹簧18），用于提供顶起气泡刮刀13向上的弹力；

导向扣16，可活动的安装在所述刮刀支架12上；所述导向扣16具有气泡刮刀下压面1601、气泡刮刀升高面1603和气泡刮刀升降斜坡1602，气泡刮刀13能够被限位在气泡刮刀下压面1601或气泡刮刀升高面1603上，所述导向扣16活动时能够使气泡刮刀13在高位状态和低位状态之间切换；

高位状态：气泡刮刀13被限位在气泡刮刀升高面1603上；

低位状态：气泡刮刀13被限位在气泡刮刀下压面1601上；

所述气泡刮刀升降斜坡1602的两端分别连接所述气泡刮刀下压面1601和所述气泡刮刀升高面1603，所述气泡刮刀13能够沿所述气泡刮刀升降斜坡1602在所述气泡刮刀下压面1601和所述气泡刮刀升高面1603之间转移。

本实施例的刮刀，其导向扣16属于一种特殊结构的装置，其结合压缩弹簧18、导向轴17和液槽19，可以把如图2所示的现有技术中气泡刮刀13由直线运动路径转化为如图10所示的平行四边形运动的单向刮气泡运动路径10。

优选地，本实施例的刮刀，所述刮刀支架12一侧设有导向扣安装孔，所述导向扣16还具有导向杆1605，所述导向杆1605安装在所述导向扣安装孔内且能够沿所述导向扣安装孔移动。刮刀支架12侧边设置有2个贯通的小孔，如图4中的导向扣安装孔（左）1201和导向扣安装孔（右）1202，该2个贯通的小孔用于导向扣16的运动导向。

优选地，本实施例的刮刀，所述导向扣16还具有导向加强杆1606，所述导向加强杆1606的一侧抵靠所述刮刀支架12表面，以增加所述导向杆1605移动时的稳定性。进一步的，前后对称设置2个导向扣16，以确保气泡刮刀更好的沿着单向刮气泡运动路径10运动。

优选地，本实施例的刮刀，所述导向扣16还具有防脱扣1604，所述防脱扣1604设置在所述气泡刮刀下压面1601或所述气泡刮刀升高面1603一端，用于限制所述气泡刮刀13活动范围。防脱扣1604的作用是防止任何情况下导向扣16从单向气泡刮刀部件脱落。

本实施例提供一种刮气泡装置，如图6-9所示，包括上述的刮刀；

还包括液槽19，所述液槽19具有液槽左内壁1901，液槽右内壁1902；

所述刮刀支架12安装在所述液槽19上，并能够沿所述液槽19左右移动；所述导向扣16碰撞所述液槽左内壁1901能够使自身往右移动，所述导向扣16碰撞所述液槽右内壁1902能够使自身往左移动。

如图8-9所示，当刮刀从右向液槽19左侧运动时，接近液槽左内壁1901时，导向扣16与液槽左内壁1901接触，液槽左内壁1901推着导向扣16，使其与气泡刮刀13产生一个向右的相对运动，气泡刮刀13受导向轴17、导向扣16和压缩弹簧18的共同作用，沿着气泡刮刀升降斜坡1602被压下到气泡刮刀下压面1601，处于低位状态，此刻气泡刮刀13与离型膜产生一个高度差。

当单向气泡刮刀部件从左向液槽19右侧运动时，接近液槽右内壁1902时，导向扣16与液槽右内壁1902接触，液槽右内壁1902推着导向扣16，使其与气泡刮刀13产生一个向左的相对运动，气泡刮刀13受导向轴17、导向扣16和压缩弹簧18的共同作用，沿着气泡刮刀升降斜坡1602脱开气泡刮刀下压面1601，来到气泡刮刀升高面1603，处于高位状态，此刻气泡刮刀13升高并与离型膜贴紧。

优选地，本实施例的刮气泡装置，还包括：

离型膜夹具21，安装在所述液槽19内，并位于所述气泡刮刀13上方；所述离型膜夹具21的一侧设有离型膜夹具把手20。

优选地，本实施例的刮气泡装置，如图8-9所示，所述刮刀支架12的两侧还设有锁紧旋钮15，所述刮刀支架12通过所述锁紧旋钮15固定在导轨上，以方便整个部件在使用过程中的安装和拆卸。

优选地，本实施例的刮气泡装置，如图3所示，所述气泡刮刀13上固定有能够更换的硅胶条14。

本实施例提供一种刮气泡方法，包括以下步骤：

在离型膜的下方设置刮刀，并将刮刀调整到初始位置；

本实施例提供一种具体的方法，对现有方式（如图2）中刮刀的运动路径进行创新，如图10所示，使刮刀从离型膜左边缘102外向右运动时，气泡刮刀在低位位置803与离型膜具有一个高度差（比如2mm），该高度差可以根据实际气泡的情况调整。等待气泡刮刀向右沿着单向刮气泡运动路径10运动出打印曝光区域11右侧时（运动到高位位置804），气泡刮刀升高并与离型膜1的下表面贴紧。然后，气泡沿着单向刮气泡运动路径10从右向左运动，开始执行刮气泡动作。当气泡刮刀运动到靠近离型膜左边缘处，气泡刮刀开始下降，与离型膜之间形成一个高度差。如此，每次刮气泡时，气泡刮刀沿着单向刮气泡运动路径10执行该循环，则气泡刮刀只向左、单方向地把附着在离型膜1下表面的气泡刮除。

单方向刮气泡可以单方向向左做刮气泡运动，也可以单方向向右、向前或向后做刮气泡运动，等等。

该方法可以保证离型膜下的气泡总是被气泡刮刀朝着一个方向被刮出并释放，该单向气泡刮刀沿着单向刮气泡运动路径10做往复式运动，气泡刮刀在由离型膜边缘向另一端运动时不工作，而在回程运动时开始执行刮气泡动作。

优选地，本实施例的刮气泡方法，使用上述的刮刀或使用上述的刮气泡装置。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种刮刀，其特征在于，包括：

刮刀支架（12）；

导向轴（17），可伸缩的安装在所述刮刀支架（12）上；

气泡刮刀（13），安装在所述导向轴（17）上；

压缩弹簧（18），设置在所述气泡刮刀（13）和所述刮刀支架（12）之间；

导向扣（16），可活动的安装在所述刮刀支架（12）上；所述导向扣（16）具有气泡刮刀下压面（1601）、气泡刮刀升高面（1603）和气泡刮刀升降斜坡（1602），气泡刮刀（13）能够被限位在气泡刮刀下压面（1601）或气泡刮刀升高面（1603）上，所述导向扣（16）活动时能够使气泡刮刀（13）在高位状态和低位状态之间切换；

高位状态：气泡刮刀（13）被限位在气泡刮刀升高面（1603）上；

低位状态：气泡刮刀（13）被限位在气泡刮刀下压面（1601）上；

所述气泡刮刀升降斜坡（1602）的两端分别连接所述气泡刮刀下压面（1601）和所述气泡刮刀升高面（1603），所述气泡刮刀（13）能够沿所述气泡刮刀升降斜坡（1602）在所述气泡刮刀下压面（1601）和所述气泡刮刀升高面（1603）之间转移。

2.根据权利要求1所述的刮刀，其特征在于，所述刮刀支架（12）一侧设有导向扣安装孔，所述导向扣（16）还具有导向杆（1605），所述导向杆（1605）安装在所述导向扣安装孔内且能够沿所述导向扣安装孔移动。

3.根据权利要求2所述的刮刀，其特征在于，所述导向扣（16）还具有导向加强杆（1606），所述导向加强杆（1606）的一侧抵靠所述刮刀支架（12）表面，以增加所述导向杆（1605）移动时的稳定性。

4.根据权利要求1-3任一项所述的刮刀，其特征在于，所述导向扣（16）还具有防脱扣（1604），所述防脱扣（1604）设置在所述气泡刮刀下压面（1601）或所述气泡刮刀升高面（1603）一端，用于限制所述气泡刮刀（13）活动范围。

5.一种刮气泡装置，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的刮刀；

还包括液槽（19），所述液槽（19）具有液槽左内壁（1901），液槽右内壁（1902）；

所述刮刀支架（12）安装在所述液槽（19）上，并能够沿所述液槽（19）左右移动；所述导向扣（16）碰撞所述液槽左内壁（1901）能够使自身往右移动，所述导向扣（16）碰撞所述液槽右内壁（1902）能够使自身往左移动。

6.根据权利要求5所述的刮气泡装置，其特征在于，还包括：

离型膜夹具（21），安装在所述液槽（19）内，并位于所述气泡刮刀（13）上方；所述离型膜夹具（21）的一侧设有离型膜夹具把手（20）。

7.根据权利要求5或6所述的刮气泡装置，其特征在于，所述刮刀支架（12）的两侧还设有锁紧旋钮（15），所述刮刀支架（12）通过所述锁紧旋钮（15）固定在导轨上。

8.根据权利要求5或6所述的刮气泡装置，其特征在于，所述气泡刮刀（13）上固定有能够更换的硅胶条（14）。

9.一种刮气泡方法，其特征在于，包括以下步骤：

在离型膜的下方设置刮刀，并将刮刀调整到初始位置；

10.根据权利要求9所述的刮气泡方法，其特征在于，使用权利要求1-4任一项所述的刮刀或使用权利要求5-8任一项所述的刮气泡装置。