CN1775510A - 一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置 - Google Patents

一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1775510A
CN1775510A CN 200510124517 CN200510124517A CN1775510A CN 1775510 A CN1775510 A CN 1775510A CN 200510124517 CN200510124517 CN 200510124517 CN 200510124517 A CN200510124517 A CN 200510124517A CN 1775510 A CN1775510 A CN 1775510A
Authority
CN
China
Prior art keywords
strickle
liquid level
resin
control circuit
photosensitive resin
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.)
Granted
Application number
CN 200510124517
Other languages
English (en)
Other versions
CN100434261C (zh
Inventor
王尹卿
卢秉恒
丁玉成
李涤尘
赵万华
胡德洲
施仁
方勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Honny 3d Technology Development Co., Ltd.
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CNB2005101245172A priority Critical patent/CN100434261C/zh
Publication of CN1775510A publication Critical patent/CN1775510A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100434261C publication Critical patent/CN100434261C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置，该装置包括，一用于盛装光敏树脂的不锈钢树脂槽；不锈钢树脂槽内设有用于放置工件的托架，托架由伺服电机带动在不锈钢树脂槽内上下移动，伺服电机与一控制计算机相连，由控制计算机对电机发出伺服信号；在光敏树脂液面的上方，还设置有一带有空腔的刮平器，空腔中存有一定高度的光敏树脂；刮平器内有用于探测液面高度的电极，电极与控制电路相连接，控制电路与一负压发生器相连接。该装置采用负压吸附式原理，避免由于纯粹的刮平而产生的树脂回流现象，不会造成已成型工件表面的损伤。

Description

一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置
                         技术领域
本发明属于快速成型领域，特别涉及一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置。
                         背景技术
快速成型技术是一种基于材料累加原理的快速原型制造技术。光固化快速成型是利用光敏树脂在特定波长紫外光照射下能快速固化的特性发展起来的。当工件固化一层后，需在托板的带动下下降一层厚度，然后在已固化层的表面上涂上一层树脂再进行光照固化，如此反复最后制成整个工件。现有的树脂再涂层技术和装置在应用过程中，存在很多问题。首先，在制作截面积较大的制件时，因为刮平装置无法携带足够多的树脂，而使已固化表面缺乏树脂，致使再涂层过程失效。使用传统的刮板式再涂层装置时，为保证已固化层表面的树脂量，达到良好的效果，托板采用下潜、回升和等待的工作方式。此种工作方式存在以下两个问题，首先，刮板再涂层树脂的原理是刮走多余的树脂并将其填补到凹陷的地方，由于刮板前后的压力不一致，造成树脂的回流，致使液面高度、涂层厚度不易精确控制；第二，托板的运动过程耗时较多，辅助工作时间较长，致使制作效率降低。
托架下降一层后未经刮平的树脂液面的放大效果如图1所示。传统刮板式刮平器的刮平原理如图1(a)，刮平器位于图中虚线位置，当刮平器从左向右运动时，它是将2位置多出的树脂刮到3中凹陷的部分，当从右往左运动时它将2位置多出的树脂刮到1中凹陷的部分。
另外，传统再涂层方式还存在一个问题，当分层厚度很小时，刮平器下边缘很容易碰到已固化的制作层，从而毁坏工件，使制件成功率降低。
                         发明内容
鉴于上述背景技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种光固化快速成型工艺的再涂层装置，该装置采用负压吸附式原理，有效改善再涂层效果，避免树脂回流现象，避免刮平器对已成型工件表面的损伤。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置，其特征在于，该装置包括，一用于盛装光敏树脂的不锈钢树脂槽；不锈钢树脂槽内设有用于放置工件的托架，托架由伺服电机带动在不锈钢树脂槽内上下移动，伺服电机与一控制计算机相连，由控制计算机对电机发出伺服信号。
在光敏树脂液面的上方，设置有一带有空腔的刮平器，空腔中存有一定高度的光敏树脂，空腔内有用于探测液面高度的一对电极，该对电极与控制电路相连接，控制电路与一负压发生器相连接。
本发明是用于光固化快速成型工艺的再涂层装置，由于采用了带有空腔的刮平器，腔内储存有一定量的光敏树脂用来补充凹陷的部分。再涂层运动过程中，刮平器与液面有0.3mm的间距。由于树脂的粘性和毛细作用，再加上空腔内有一定的负压度，使得在刮板和液面之间形成0.3mm的树脂膜。刮板与光敏树脂液面之间是软接触，不会造成已成型表面的损伤。
                         附图说明
图1是托架下降一层后未经刮平的树脂液面的放大图。其中图(a)是传统刮板式刮平器的刮平原理，图(b)是本发明的刮平器的刮平原理。
图2是本发明的装置结构图。其中标号为：1是用于盛装树脂的不锈钢树脂槽；2是工件托架，对工件起到支撑和移动的作用；3是光敏树脂，在一定波长的紫外光照射下可发生化学反应而固化；4是置于托架上正在制作的工件；5是刮平器，从图中可以看到其内部是中空的，并且空腔中存有一定高度的树脂；6是用于探测液面高度的电极，它的主要作用是导电并为控制电路输入电信号；7是伺服电机，通过丝杠螺母传动将电机的转动转化为托架的上下平动；8是控制计算机，对电机发出伺服信号；9是控制电路；10是负压发生器。
图3是本发明的刮平器结构示意图。其中标号为：3是光敏树脂；6是两个电极；5-1是安有透明玻璃的观测窗，使得操作工可以随时看到并调整刮平器内树脂的高度；5-2是定位孔，刮平器是通过螺栓与横梁连接，可以拧动螺栓调整刮平器与液面的距离；5-3是连接嘴，通过皮管与负压发生器连接。
图4是本发明的控制电路的一种具体电路形式。
以下结合附图及其原理对本发明作进一步详细的说明。
                       具体实施方式
本发明的装置包括一个用于盛装光敏树脂3的不锈钢树脂槽1；不锈钢树脂槽1内设有用于放置工件4的托架2，托架2由伺服电机7带动在不锈钢树脂槽1内上下移动，伺服电机7与一控制计算机8相连，由控制计算机8对电机7发出伺服信号；
在光敏树脂3液面的上方，还设置有一带有空腔的刮平器5，空腔中存有一定高度的光敏树脂；刮平器5内有用于探测液面高度的电极6，电极6与控制电路9相连接，控制电路9与一负压发生器10相连接。
在制作工件前先要准备好原型的三维实体模型，无论用何种软件(如Pro/e、UG、Solidworks等等)最终都要将其输出为STL格式，并将其导入RPdata、Magics9.55中进行分层和加支撑操作。其后就可以将已分过层和加了支撑的整个模型文件输入计算机8中，接下来就进入正式的制件过程。
首先是要扫描支撑，接着才是真正固化工件。在制作中，当一层树脂固化完成后，在计算机8的控制下，电机7开始转动，通过机械传动带动托架2下降一个层厚的距离(0.1mm)，由于工件4是固化在托架上的，这样也会随托架下降一个层厚，已固化层与液面之间就应该有一层0.1mm的树脂。但由于树脂的粘性较大，托架下降时引起树脂槽1内整个光敏树脂3产生扰动，工件正上方树脂会塌陷，而四周会凸起，若让其自然流平需花很长时间。刮平器5的作用就是使液面在最短的时间内趋于平稳。刮平器5的具体结构就是一个内部带腔体，下部开口的长方形盒体。其下方边缘与光敏树脂的液面有0.2～0.4mm左右的距离(一般控制在0.3mm)，由于树脂的粘性及毛细作用，再加上刮平器腔内有一定的负压，因此在刮平器与液面之间形成0.3mm的树脂膜。当液面出现凹陷时，刮平器空腔内树脂开始下泻，刮平器内树脂液面高度降低，两个电极就会脱离树脂，控制电路9产生控制信号，使负压发生器10的转速升高，刮平器5内负压度升高，刮平器内开始补充树脂。在整个工作过程中，负压发生器一直在转动着，只是其转速随着液面的平整性情况而不断变化。
图4是本发明的控制电路的一种具体电路形式。主要包括一555时基振荡器，两个放大器A1和A2，一个驱动三极管T。555时基振荡器产生占空比为50％的方波S1。555时基振荡器之后连接有电容C1，并在电容C1后并联一个电阻R1，电容C1和电阻R1的主要作用是隔直，将波形S1转化成标准方波S2。在电容C1之后有调整电阻R2，其主要作用是防止系统短路。在调整电阻R2之后，连接有1′、2′两个电极(即图中Signal处)，此两个电极即为上述的电极6，它相当于一个滑动变电阻器，当树脂液面很低与电极脱离时，电极1′、2′之间电阻可以看作是无穷大，随着液面不断上升电极渐渐地插入液面内，电阻不断减小。放大器A1的主要作用是检波、放大。电阻R3和电容C2仍然是隔直。运放A2用于触发三极管T。由三极管T驱动负压发生器的马达M工作。
当刮平器5内树脂液面较高时电极6浸入液面下，电极1′、2′之间电阻很小，S2方波信号经运放A1检波、放大后的电压信号很小，经过运放A2放大不足以触发三极管T导通，从而马达M不转动，吸附作用减小，液面开始回落，电极1′、2′之间电阻就变大，与先前情形相反，将使三极管T导通，马达M开始转动液面重新上升，如此反复即可实现液位控制的目的。
经过本发明的改进后，与传统刮板式刮平方法相比，在制作效率，成型精度上有明显的改善。传统工作台的动作采用下潜、回升、等待的方式，而现在只需下潜一定的高度就行，辅助时间明显缩短，工作效率提高。另外这种再涂层方法有效避免了回流现象，更重要的，这种刮平器本身能携带一定量的树脂，可以随时补充液面的凹陷部分，有效改善了再涂层效果。
本发明的刮平器其刮平原理如图1(b)，刮平器内有一空腔，腔内储存有一定量的光敏树脂用来补充凹陷的部分。在其运动过程中与光敏树脂的液面有0.3mm的间距。由于光敏树脂的粘性和毛细作用，再加上空腔内有一定的负压度，使得在刮板和液面之间形成0.3mm的树脂膜。刮板与光敏树脂液面之间始终是软接触，不会造成已成型表面的损伤。

Claims (3)

1.一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置，其特征在于，该装置包括，一用于盛装光敏树脂(3)的不锈钢树脂槽(1)；不锈钢树脂槽(1)内设有用于放置工件(4)的托架(2)，托架(2)由伺服电机(7)带动，在不锈钢树脂槽(1)内上下移动，伺服电机(7)与一控制计算机(8)相连，由控制计算机(8)对电机(7)发出伺服信号；
在光敏树脂(3)液面的上方，还设置有一中空的刮平器(5)，刮平器(5)内有用于探测液面高度的一对电极(6)，该对电极与控制电路(9相)连接，控制电路(9)与一负压发生器(10)相连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的控制电路(9)主要包括一555时基振荡器，两个放大器A1和A2，一个功率三极管T，555时基振荡器用于产生占空比为50％的方波，通过电容和电阻的隔直作用将方波转化成标准方波，并经过两极放大器A1和A2的检波、放大，触发三极管T，由三极管T驱动负压发生器的马达M。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的刮平器(5)距光敏树脂(3)的液面的距离为0.2mm～0.4mm。
CNB2005101245172A 2005-12-09 2005-12-09 一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置 Expired - Fee Related CN100434261C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101245172A CN100434261C (zh) 2005-12-09 2005-12-09 一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101245172A CN100434261C (zh) 2005-12-09 2005-12-09 一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1775510A true CN1775510A (zh) 2006-05-24
CN100434261C CN100434261C (zh) 2008-11-19

Family

ID=36765288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005101245172A Expired - Fee Related CN100434261C (zh) 2005-12-09 2005-12-09 一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100434261C (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102285121A (zh) * 2011-06-08 2011-12-21 西安交通大学 一种压制式光固化快速成型再涂层装置
CN102310511A (zh) * 2010-07-09 2012-01-11 无锡易维模型设计制造有限公司 一种光敏固化成型机树脂液液位平衡系统
CN102310509A (zh) * 2010-07-09 2012-01-11 无锡易维模型设计制造有限公司 光敏固化成型机负压刮平装置
CN101489764B (zh) * 2006-07-07 2012-01-11 荷兰应用自然科学研究组织 用于制作有形物体的系统和方法
CN103203875A (zh) * 2013-02-05 2013-07-17 陕西恒通智能机器有限公司 一种平面光固化快速成型装置及方法
CN106853687A (zh) * 2017-01-09 2017-06-16 北京彩韵数码科技有限公司 一种自动修平的彩色喷墨3d打印方法
CN108656531A (zh) * 2018-07-30 2018-10-16 中南大学 一种大尺寸微纳米加工及增材制造设备
CN109249618A (zh) * 2017-07-14 2019-01-22 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体打印装置与液面感测方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5433280A (en) * 1994-03-16 1995-07-18 Baker Hughes Incorporated Fabrication method for rotary bits and bit components and bits and components produced thereby
CN1060698C (zh) * 1996-04-26 2001-01-17 清华大学 可完成多种快速原型制造工艺的多功能设备
CN2335774Y (zh) * 1998-04-08 1999-09-01 精技私人有限公司 快速成形装置
US6352668B1 (en) * 1999-02-25 2002-03-05 3D Systems, Inc. Method and apparatus for selective deposition modeling
US6391245B1 (en) * 1999-04-13 2002-05-21 Eom Technologies, L.L.C. Method for creating three-dimensional objects by cross-sectional lithography
CN1261293C (zh) * 2004-11-11 2006-06-28 西安交通大学 一种用于光固化快速成型工艺的树脂涂层装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101489764B (zh) * 2006-07-07 2012-01-11 荷兰应用自然科学研究组织 用于制作有形物体的系统和方法
CN102310511A (zh) * 2010-07-09 2012-01-11 无锡易维模型设计制造有限公司 一种光敏固化成型机树脂液液位平衡系统
CN102310509A (zh) * 2010-07-09 2012-01-11 无锡易维模型设计制造有限公司 光敏固化成型机负压刮平装置
CN102310509B (zh) * 2010-07-09 2015-02-25 无锡易维模型设计制造有限公司 光敏固化成型机负压刮平装置
CN102310511B (zh) * 2010-07-09 2015-04-01 无锡易维模型设计制造有限公司 一种光敏固化成型机树脂液液位平衡系统
CN102285121A (zh) * 2011-06-08 2011-12-21 西安交通大学 一种压制式光固化快速成型再涂层装置
CN103203875A (zh) * 2013-02-05 2013-07-17 陕西恒通智能机器有限公司 一种平面光固化快速成型装置及方法
CN103203875B (zh) * 2013-02-05 2015-11-18 陕西恒通智能机器有限公司 一种平面光固化快速成型装置及方法
CN106853687A (zh) * 2017-01-09 2017-06-16 北京彩韵数码科技有限公司 一种自动修平的彩色喷墨3d打印方法
CN109249618A (zh) * 2017-07-14 2019-01-22 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体打印装置与液面感测方法
CN108656531A (zh) * 2018-07-30 2018-10-16 中南大学 一种大尺寸微纳米加工及增材制造设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN100434261C (zh) 2008-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100434261C (zh) 一种用于光固化快速成型工艺的再涂层装置
DE68929292T2 (de) Aufbringen und Abstreichen von Stereolithografischen Schichten
CN207372289U (zh) 一种激光选区熔化成形单刮刀双向铺粉装置
CN111590886A (zh) 超声增材制造装置及方法
CN215697750U (zh) 一种双向铺砂3d砂型打印装置
CN1261293C (zh) 一种用于光固化快速成型工艺的树脂涂层装置
CN113458327A (zh) 一种双向铺砂3d砂型打印装置
CN205272607U (zh) 一种带刮板机构的桌面型紫外光快速固化成型3d打印装置
CN104047291A (zh) 一种全自动节水防渗渠现浇成型机
CN215903973U (zh) 一种下沉式光固化打印机
CN203904513U (zh) 一种带刷多喷口批量静电纺丝装置
CN220834256U (zh) 水性涂料生产用消泡设备
CN108172749A (zh) 一种锂电池注液工站结晶电解液自动清洗装置
JPH08156105A (ja) 液面高さ制御装置付き光硬化造形装置
CN203977427U (zh) 一种全自动节水防渗渠现浇成型机
CN209989675U (zh) 一种可塑性路面印花工具
CN112077986B (zh) 一种叠合板模台用的脱模剂涂抹设备
CN2358146Y (zh) 自动抹墙机
CN212664837U (zh) 一种用于3d砂型打印的侧置机械臂
CN212270532U (zh) 一种匀胶膜纸位置可调的表胶设备
CN219503081U (zh) 一种涂布机涂头刮刀机构
CN212834893U (zh) 一种公路施工挤压成型装置
CN221645525U (zh) 一种道路裂缝填补器
CN217105998U (zh) 一种自动抹灰机
CN221774835U (zh) 一种mlcc生坯粘结制作装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shaanxi Hengtong Intelligent Machine Co., Ltd.

Assignor: Xi'an Jiaotong University

Contract fulfillment period: 2009.11.20 to 2014.11.20

Contract record no.: 2009610000046

Denomination of invention: Recoating device for photocurable quick shaping process

Granted publication date: 20081119

License type: Exclusive license

Record date: 20091124

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.11.20 TO 2014.11.20; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: SHAANXI HENGTONG INTELLIGENT MACHINE CO. LTD.

Effective date: 20091124

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: TONGJIANG TECH DEVELOPMENT CO CO., SHANGHAI

Free format text: FORMER OWNER: XI'AN JIAOTONG UNIV.

Effective date: 20131217

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 710049 XI'AN, SHAANXI PROVINCE TO: 200441 PUDONG NEW AREA, SHANGHAI

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20131217

Address after: 200441, room 326, 101-1 Edison Road, Zhangjiang hi tech park, Shanghai, Pudong New Area

Patentee after: Tongjiang Tech Development Co Co., Shanghai

Address before: 710049 Xianning Road, Shaanxi, China, No. 28, No.

Patentee before: Xi'an Jiaotong University

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NANJING HONNY 3D TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: TONGJIANG TECH DEVELOPMENT CO CO., SHANGHAI

Effective date: 20131225

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 200441 PUDONG NEW AREA, SHANGHAI TO: 211100 NANJING, JIANGSU PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20131225

Address after: 211100, Jiangning District, Jiangsu, Nanjing Zijin (Jiangning) science and technology special venture community Zijin Road No. 1, No. 2

Patentee after: Nanjing Honny 3d Technology Development Co., Ltd.

Address before: 200441, room 326, 101-1 Edison Road, Zhangjiang hi tech park, Shanghai, Pudong New Area

Patentee before: Tongjiang Tech Development Co Co., Shanghai

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081119

Termination date: 20181209

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee