CN204977474U - 薄膜供料的光固化3d打印机 - Google Patents

薄膜供料的光固化3d打印机 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种薄膜供料的光固化3D打印机,包括供料装置和打印平台;所述供料装置包括可沿导轨(1)滑动的滑动树脂槽(2)、与滑动树脂槽(2)相配的压膜装置(3)以及夹在滑动树脂槽(2)和压膜装置(3)之间的带状薄膜(4);所述打印平台包括均为矩形的升降板(6)和打印基板(7),所述升降板(6)的两侧与打印基板(7)的两侧通过滑配机构连接;所述打印基板(7)的上表面设有提手(9);所述升降板(6)上设有限位销(10);本实用新型具有节约打印材料,有效提高打印材料的均匀度,使打印出来的模型材料强度均匀、脱模取物方便,打印基板不易弄脏,且脱模操作的效率高的优点。

Description

薄膜供料的光固化3D打印机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种薄膜供料的光固化3D打印机。
背景技术
[0002] 3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称,其基本原理都是叠层制造,由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状,而在Z坐标间断地作层面厚度的位移,最终形成三维制件。目前市场上常见的3D打印技术主要有3DP三维印刷技术、FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、L0M叠层实体制造技术、SLS选区激光烧结技术、DLP数字光处理成型技术等。3D打印与传统的去除材料加工技术不同,因此又称为添加制造。作为一种综合性应用技术,3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识,具有很高的科技含量。
[0003] DLP成型技术是SLA立体平板印刷技术的改进和发展:SLA立体平版印刷技术以光敏树脂为原料,通过计算机控制激光或紫外光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描,被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。一层固化完成后,工作台上移或下移一个层厚的距离,然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂进行打印固化,直至得到三维实体模型。
[0004] 如图2所示,现有的基于DLP的3D打印机一般采用底部透明的树脂槽1’供料,树脂槽1’内装有液态的光敏树脂,将打印基板2’水平贴近树脂槽1’底部使打印基板2’的底面与树脂槽1’底部表面之间充满一层液态的光敏树脂层,然后计算机控制位于树脂槽1’下部的激光或紫外光按零件的分层截面信息透过树脂槽1’透明底部对该层液态的光敏树脂层进行逐点扫描或通过投影仪直接投射截面形状,被扫描或投影区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层;然后控制打印基板2’上移一个设定层厚的距离,由于树脂槽1’中有大量液态的光敏树脂,此时附着在打印基板2’上的已固化的树脂薄层与树脂槽1’底部表面之间又充满了一层液态的光敏树脂层;重复上述打印过程,直至得到三维实体模型。然而上述3D打印机存在以下缺点:由于3D打印时间相对较长,液态打印材料(如液态光敏树脂)容易沉底,出现树脂槽底部的打印材料浓度过高而上部浓度过低的问题,从而也导致了打印出来的模型各个部分的材料强度不均匀;而且打印基板需要浸没在树脂槽的液态打印材料内,打印基板会带出多余的液态打印材料,给清理工作带来麻烦的同时也大大浪费了液态打印材料。同时对上述3D打印机取出打印基板进行脱模取物操作不太方便,取模型后重新安装打印基板时需要手托打印基板的底面,容易弄脏打印基板底面影响打印模型与打印基板的附着力,由于模型需要附着在打印基板的底面,因此常常导致打印过程中模型脱落。
实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是,克服以上现有技术的缺点:提供一种节约打印材料,有效提高打印材料的均匀度,使打印出来的模型材料强度均匀、脱模取物方便,打印基板不易弄脏,且脱模操作的效率高的薄膜供料的光固化3D打印机。
[0006] 本实用新型的技术解决方案如下:一种薄膜供料的光固化3D打印机,包括供料装置和打印平台;所述供料装置包括可沿导轨滑动的滑动树脂槽、与滑动树脂槽相配的压膜装置以及夹在滑动树脂槽和压膜装置之间的带状薄膜;所述导轨的两端设有用于张拉带状薄膜的张拉卷轴;所述滑动树脂槽的两侧边缘与带状薄膜的下表面接触处对称设有第一滚轴和用于刮除带状薄膜下表面打印材料的弹性刮板;所述滑动树脂槽两侧边缘位于弹性刮板的外侧还设有第三滚轴;所述压膜装置的两侧边缘分别设有左刮板和用于刮除带状薄膜上表面打印材料的右刮板;所述左刮板和右刮板之间设有使它们可沿滑动树脂槽的宽度方向伸缩的第一压簧;所述左刮板的两端侧面上设有滚针;所述压膜装置的底部设有至少两根横跨在压膜装置两端端板的第二滚轴;
[0007] 所述打印平台包括均为矩形的升降板和打印基板,所述升降板的两侧与打印基板的两侧通过滑配机构连接;所述打印基板的上表面设有提手;所述升降板上设有限位销;所述限位销包括垂直固定在升降板上的套筒和套在套筒内的伸缩销;所述套筒下端固定在升降板上一穿孔内;所述套筒上端设有轴向限位伸缩销的铰接座;所述铰接座上铰接有一压柄;所述压柄通过一连杆连接伸缩销;所述连杆的一端与伸缩销的上端铰接,另一端与压柄的下端位于偏离压柄的转轴处铰接;所述伸缩销的上部侧壁上设有径向凸缘;所述径向凸缘与套筒的上端之间设有压簧;所述打印基板的上设有与伸缩销头部相对应的盲孔;
[0008] 所述滑配机构包括所述打印基板两侧端面上的滑槽以及设在所述升降板两侧与所述滑槽相配的滑轨;
[0009] 所述滑轨为通过螺栓固定在升降板两侧端面上的槽钢;
[0010] 所述滑轨上设有长度沿槽钢的高度方向的长方形螺栓孔;
[0011] 所述打印基板下表面设有磨砂玻璃层;
[0012] 所述升降板上设有用于与3D打印机升降轴的滑块连接的安装架;
[0013] 所述铰接座外壁螺纹连接有一螺母。
[0014] 所述压膜装置将带状薄膜压入滑动树脂槽内并与滑动树脂槽嵌合固定。
[0015] 所述弹性刮板由沿滑动树脂槽的长度方向延伸的条形刮板和位于条形刮板底部的第二压簧组成。
[0016] 所述压膜装置的两端端部与滑动树脂槽两端端部扣合固定。
[0017] 所述带状薄膜为透明薄膜。
[0018] 所述左刮板和右刮板的两端均与压膜装置的两端端板上的横向条形孔可滑动连接。
[0019] 本实用新型的有益效果是:本实用新型薄膜供料的光固化3D打印机具有节约打印材料,有效提高打印材料的均匀度,使打印出来的模型材料强度均匀、脱模取物方便,打印基板不易弄脏,且脱模操作的效率高的优点。方便了操作使用的同时有效避免了触碰玷污打印基板底面而导致附着力下降的问题。
附图说明
[0020]图1为本实用新型薄膜供料的光固化3D打印机的结构示意图。
[0021] 图2为现有的基于DLP的3D打印机的立体结构示意图。
[0022] 图3为图1中A处放大结构示意图。
[0023]图4为本实用新型薄膜供料的光固化3D打印机的滑动树脂槽立体结构示意图。
[0024]图5为本实用新型薄膜供料的光固化3D打印机的压膜装置立体结构示意图。
[0025]图6为本实用新型薄膜供料的光固化3D打印机的打印平台立体结构示意图。
[0026]图7为本实用新型薄膜供料的光固化3D打印机的打印平台剖视结构示意图。
[0027] 图中:1、导轨;2、滑动树脂槽;2.1、第一滚轴;2.2、弹性刮板;2.3、第三滚轴;3、压膜装置;3.1、左刮板;3.2、右刮板;3.3、第一压簧;3.4、滚针;3.5、第二滚轴;4、带状薄膜;5、张拉卷轴;
[0028] 6、升降板;7、打印基板;8、滑轨;9、提手;10、限位销;10.1、套筒;10.2、伸缩销;10.3、铰接座;10.4、压柄;10.5、压簧;10.6、螺母;11、安装架。
具体实施方式
[0029] 下面用具体实施例对本实用新型做进一步详细说明,但本实用新型不仅局限于以下具体实施例。
实施例
[0030] 如图1以及3-7所示,一种薄膜供料的光固化3D打印机,包括供料装置和打印平台;所述供料装置包括可沿导轨1滑动的滑动树脂槽2、与滑动树脂槽2相配的压膜装置3以及夹在滑动树脂槽2和压膜装置3之间的带状薄膜4 ;所述导轨1的两端设有用于张拉带状薄膜4的张拉卷轴5 ;所述滑动树脂槽2的两侧边缘与带状薄膜4的下表面接触处对称设有第一滚轴2.1和用于刮除带状薄膜4下表面打印材料的弹性刮板2.2 ;所述滑动树脂槽2两侧边缘位于弹性刮板2.2的外侧还设有第三滚轴2.3 ;所述压膜装置3的两侧边缘分别设有左刮板3.1和用于刮除带状薄膜4上表面打印材料的右刮板3.2 ;所述左刮板
3.1和右刮板3.2之间设有使它们可沿滑动树脂槽2的宽度方向伸缩的第一压簧3.3 ;所述左刮板3.1的两端侧面上设有滚针3.4 ;所述压膜装置3的底部设有至少两根横跨在压膜装置3两端端板的第二滚轴3.5 ;
[0031] 所述打印平台包括均为矩形的升降板6和打印基板7,所述升降板6的两侧与打印基板7的两侧通过滑配机构连接;所述打印基板7的上表面设有提手9 ;所述升降板6上设有限位销10 ;所述限位销10包括垂直固定在升降板6上的套筒10.1和套在套筒10.1内的伸缩销10.2 ;所述套筒10.1下端固定在升降板6上一穿孔内;所述套筒10.1上端设有轴向限位伸缩销10.2的铰接座10.3 ;所述铰接座10.3上铰接有一压柄10.4 ;所述压柄10.4通过一连杆连接伸缩销10.2 ;所述连杆的一端与伸缩销10.2的上端铰接,另一端与压柄10.4的下端位于偏离压柄10.4的转轴处铰接;所述伸缩销10.2的上部侧壁上设有径向凸缘;所述径向凸缘与套筒10.1的上端之间设有压簧10.5 ;所述打印基板7的上设有与伸缩销10.2头部相对应的盲孔;
[0032] 所述滑配机构包括所述打印基板7两侧端面上的滑槽以及设在所述升降板6两侧与所述滑槽相配的滑轨8 ;
[0033] 所述滑轨8为通过螺栓固定在升降板6两侧端面上的槽钢;
[0034] 所述滑轨8上设有长度沿槽钢的高度方向的长方形螺栓孔;
[0035] 所述打印基板7下表面设有磨砂玻璃层;
[0036] 所述升降板6上设有用于与3D打印机升降轴的滑块连接的安装架11 ;
[0037] 所述铰接座10.3外壁螺纹连接有一螺母10.6。
[0038] 所述压膜装置3将带状薄膜4压入滑动树脂槽2内并与滑动树脂槽2嵌合固定。
[0039] 所述弹性刮板2.2由沿滑动树脂槽2的长度方向延伸的条形刮板和位于条形刮板底部的第二压簧组成。
[0040] 所述压膜装置3的两端端部与滑动树脂槽2两端端部扣合固定。
[0041] 所述带状薄膜4为透明薄膜。
[0042] 所述左刮板3.1和右刮板3.2的两端均与压膜装置3的两端端板上的横向条形孔可滑动连接。
[0043] 如图1所示,本实用新型工作时,先将带状薄膜4横向夹在装有液态打印材料的滑动树脂槽2与压膜装置3之间,压膜装置3的两端端部与滑动树脂槽2两端端部扣合固定,然后将带状薄膜4两端固定在位于导轨1两头的张拉卷轴5上;调节张拉卷轴5使带状薄膜4处于紧绷的水平工作状态;由于带状薄膜4的下表面与第一滚轴2.1、弹性刮板2.2和第三滚轴2.3接触,上表面与左刮板3.1、右刮板3.2和两根第二滚轴3.5接触;因此滑动树脂槽2同压膜装置3 —起可沿着带状薄膜4左右滑动。
[0044] 当滑动树脂槽2沿导轨1移动时;由于右刮板3.2、弹性刮板2.2分别与带状薄膜4上下表面紧密接触,从而滑动树脂槽2右边的带状薄膜4上下表面不会带出液态打印材料。
[0045] 由于左刮板3.1两端侧面上设有滚针3.4 ;它使左刮板3.1与带状薄膜4上表面之间出现间隙;在滑动树脂槽2沿着导轨1右移时,带状薄膜4上表面会从滑动树脂槽2中带出一层厚度与所述间隙厚度相同的打印材料;此时控制导轨1中间的打印平台下降至下表面与带状薄膜4接触并通过位于带状薄膜4下面的激光或紫外光固化带状薄膜4上表面的打印材料;即可完成一层的打印工作;由于弹性刮板2.2、右刮板3.2均与带状薄膜4保持紧密接触,从而带状薄膜4下表面以及位于右刮板3.2右侧的带状薄膜4上表面不会带出液态打印材料。打印完一层后控制滑动树脂槽2沿导轨1在导轨1两头之间左右移动一程,即可实现带状薄膜4上表面的补料工作,重复上述过程即可实现供料-打印-供料的周期性循环。

Claims (6)

1.一种薄膜供料的光固化3D打印机,包括供料装置和打印平台;其特征在于:所述供料装置包括可沿导轨(1)滑动的滑动树脂槽(2)、与滑动树脂槽(2)相配的压膜装置(3)以及夹在滑动树脂槽(2)和压膜装置(3)之间的带状薄膜(4);所述导轨(1)的两端设有用于张拉带状薄膜(4)的张拉卷轴(5);所述滑动树脂槽(2)的两侧边缘与带状薄膜(4)的下表面接触处对称设有第一滚轴(2.1)和用于刮除带状薄膜(4)下表面打印材料的弹性刮板(2.2);所述滑动树脂槽(2)两侧边缘位于弹性刮板(2.2)的外侧还设有第三滚轴(2.3);所述压膜装置(3)的两侧边缘分别设有左刮板(3.1)和用于刮除带状薄膜(4)上表面打印材料的右刮板(3.2);所述左刮板(3.1)和右刮板(3.2)之间设有使它们可沿滑动树脂槽(2)的宽度方向伸缩的第一压簧(3.3);所述左刮板(3.1)的两端侧面上设有滚针(3.4);所述压膜装置(3)的底部设有至少两根横跨在压膜装置(3)两端端板的第二滚轴(3.5); 所述打印平台包括均为矩形的升降板(6)和打印基板(7),所述升降板(6)的两侧与打印基板(7)的两侧通过滑配机构连接;所述打印基板(7)的上表面设有提手(9);所述升降板(6)上设有限位销(10);所述限位销(10)包括垂直固定在升降板(6)上的套筒(10.1)和套在套筒(10.1)内的伸缩销(10.2);所述套筒(10.1)下端固定在升降板(6)上一穿孔内;所述套筒(10.1)上端设有轴向限位伸缩销(10.2)的铰接座(10.3);所述铰接座(10.3)上铰接有一压柄(10.4);所述压柄(10.4)通过一连杆连接伸缩销(10.2);所述连杆的一端与伸缩销(10.2)的上端铰接,另一端与压柄(10.4)的下端位于偏离压柄(10.4)的转轴处铰接;所述伸缩销(10.2)的上部侧壁上设有径向凸缘;所述径向凸缘与套筒(10.1)的上端之间设有压簧(10.5);所述打印基板(7)的上设有与伸缩销(10.2)头部相对应的盲孔; 所述滑配机构包括所述打印基板(7)两侧端面上的滑槽以及设在所述升降板(6)两侧与所述滑槽相配的滑轨(8); 所述滑轨(8)为通过螺栓固定在升降板(6)两侧端面上的槽钢; 所述滑轨(8)上设有长度沿槽钢的高度方向的长方形螺栓孔; 所述打印基板(7)下表面设有磨砂玻璃层; 所述升降板(6)上设有用于与3D打印机升降轴的滑块连接的安装架(11); 所述铰接座(10.3)外壁螺纹连接有一螺母(10.6)。
2.根据权利要求1所述的薄膜供料的光固化3D打印机,其特征在于:所述压膜装置(3)将带状薄膜(4)压入滑动树脂槽(2)内并与滑动树脂槽(2)嵌合固定。
3.根据权利要求1所述的薄膜供料的光固化3D打印机,其特征在于:所述弹性刮板(2.2)由沿滑动树脂槽(2)的长度方向延伸的条形刮板和位于条形刮板底部的第二压簧组成。
4.根据权利要求1所述的薄膜供料的光固化3D打印机,其特征在于:所述压膜装置(3)的两端端部与滑动树脂槽(2)两端端部扣合固定。
5.根据权利要求1所述的薄膜供料的光固化3D打印机,其特征在于:所述带状薄膜(4)为透明薄膜。
6.根据权利要求1所述的薄膜供料的光固化3D打印机,其特征在于:所述左刮板(3.1)和右刮板(3.2)的两端均与压膜装置(3)的两端端板上的横向条形孔可滑动连接。
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CN112437719A (zh) * 2018-07-20 2021-03-02 3M创新有限公司 分层构建对象的方法及用于执行此类方法的3d打印装置

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Assignor: NINGBO JOCK BROTHER 3D TECHNOLOGY CO., LTD.

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Granted publication date: 20160120

Termination date: 20190825

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