CN205167579U - 基于立体光固化技术的3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种基于光固化技术的3D打印机，解决现有技术中基于光固化技术的3D打印机拆装不简便、打印层分离不易、成本高的技术问题。包括打印平台、立臂、底座、液槽、激光发生器、X振镜、Y振镜、第一反射镜和第二反射镜；立臂的内侧设置有垂直的丝杆；打印平台通过一悬臂连接于丝杆上，Z轴电机通过丝杆带动打印平台升降；液槽置于液槽架上，底部设置有透光窗口；推举电机通过液槽推杆可推动液槽架倾斜；激光发生器水平安装于立臂外侧的下部一侧；X振镜和Y振镜分别垂直和水平安装于立臂外侧下部；第一反射镜安装于Y振镜下方，第二反射镜安装在液槽架的正下方，且相互垂直。
Description
技术领域
本实用新型属于3D打印机技术领域，具体地说，涉及一种基于立体光固化技术的3D打印机。
背景技术
立体光固化成型法（StereolithographyAppearance，SLA）是3D打印的一种技术类型，采用液态光敏树脂原料，其工艺过程是，首先通过CAD设计出三维实体模型，利用离散程序将模型进行切片处理，设计扫描路径，产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动；激光光束通过数控装置控制的扫描器，按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面，使表面特定区域内的一层树脂固化，当一层加工完毕后，就生成零件的一个截面；然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，固化层上覆盖另一层液态树脂，再进行第二层扫描，第二固化层牢固地粘结在前一固化层上，这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后，进行最终固化，即得到要求的产品。
现有的基于SLA技术的3D打印机，存在打印平台结构不紧凑、拆装不够简便、打印层分离不易的技术问题，造成成本过高，操作不便，打印效果有待提高的问题。
发明内容
本实用新型提供了一种基于光固化技术的3D打印机，解决现有技术中基于光固化技术的3D打印机拆装不简便、打印层分离不易的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
提出一种基于光固化技术的3D打印机，包括打印平台、立臂、底座、液槽、激光发生器、X振镜、Y振镜、第一反射镜和第二反射镜；所述立臂固定于所述底座上，所述立臂的内侧设置有垂直的丝杆；所述打印平台通过一悬臂连接于所述丝杆上，一Z轴电机通过所述丝杆传动而带动所述打印平台升降；所述液槽底部设置有透光窗口；所述液槽置于液槽架上；一推举电机通过液槽推杆可推动所述液槽架倾斜；所述激光发生器水平安装于所述立臂外侧的下部一侧；所述X振镜垂直安装于所述立臂外侧下部，所述Y振镜水平安装于所述立臂外侧下部；所述第一反射镜安装于所述Y振镜下方，所述第二反射镜安装在所述液槽架的正下方；所述第一反射镜平面与所述第二反射镜平面相互垂直；所述激光发生器发射的激光束通过所述X振镜和所述Y振镜的偏转扫描后，通过所述第一反射镜与所述第二反射镜的反射达到所述液槽底部的透光窗口，固化所述液槽内的光固化树脂。
进一步的，所述打印平台通过插接件与所述悬臂连接，配有锁紧手柄。
进一步的，所述立臂内壁上对应所述丝杆的位置固定有滑轨；所述悬臂的一端连接于所述滑轨上。
进一步的，所述激光发生器发射的激光波长为405nm。
进一步的，所述液槽底部的透光窗口材料为高透光亚克力。
进一步的，所述透光窗口的内表面涂覆有1-5mm的防粘层。
进一步的，所述底座上安装有打印机框架，所述打印机框架位于所述液槽架下方，使得所述第二反射镜位于所述打印机框架内的液槽架正下方；所述液槽架的一侧通过活页与所述打印机框架连接。
进一步的，所述第一反射镜呈45°角安装于所述Y振镜下方。
进一步的，所述第二反射镜呈45°角安装于所述液槽架的正下方。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型提出的基于光固化技术的3D打印机，采用插接件连接打印平台与悬臂，并配有锁紧手柄，使得打印平台拆装简便；打印过程中，打印平台下降至距离液槽底部一个打印层厚度的位置，根据打印模型当前的截面信息，使激光发生器发射激光，激光束经X振镜和Y振镜的偏转扫描后，经第一反射镜和第二反射镜的反射达到液槽底部的扫描透光窗口，液槽内的光固化树脂经激光照射成型后，推举电机通过液槽推杆推动液槽架，使得液槽倾斜，倾斜过程中实现当前打印层的分离的效果；然后通过Z轴电机驱动丝杆传动带动打印平台上升一个打印层厚度，并使液槽回复水平位置后重复上述过程，直到整个模型打印完毕。
其中，使用第一反射镜和第二反射镜的配合来改变激光发生器发射的激光束方向，使打印机结构更加紧凑；使用高透亚克力材料代替现有的石英玻璃作为液槽底部的透光窗口，降低了成本。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1为本实用新型实施例提出的基于光固化技术的3D打印机结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
如图1所示，为本实用新型提出的基于光固化技术的3D打印机，包括打印平台1、立臂4、底座12、液槽7、激光发生器13、X振镜14、Y振镜15、第一反射镜16和第二反射镜17。
立臂4固定于底座12上，且其内侧设置有垂直的丝杆6；打印平台1通过一悬臂3连接于丝杆6上，一Z轴电机18通过丝杆6传动而带动打印平台1升降；液槽7底部设置有透光窗口9；液槽置于液槽架8上；一推举电机11通过液槽推杆10可推动液槽架8倾斜；激光发生器13水平安装于立臂4外侧的下部一侧；X振镜14垂直安装于立臂4外侧下部，Y振镜15水平安装于立臂外侧下部；第一反射镜16安装于Y振镜15下方，第二反射镜17安装在液槽架8的正下方；第一反射镜16平面与第二反射镜17平面相互垂直。
打印平台1通过插接件与悬臂3连接，配有锁紧手柄2；立臂4内壁上对应丝杆6的位置固定有滑轨5，且悬臂3的一端连接于滑轨5上。
液槽7底部的透光窗口9采用高透光亚克力材料制作。在透光窗口9的内表面涂覆有1-5mm的防粘层。
在底座12上还可以安装有打印机框架，该打印机框架安装于液槽架8的下方，使得第二反射镜17位于打印机框架内的液槽架8正下方；也即，使用打印机框架将液槽7下的结构空间封闭起来，此时，液槽架8的一侧通过活页与该打印机框架连接。
第一反射镜16呈45°角安装于所述Y振镜下方，第二反射镜17呈45°角安装于所述液槽架的正下方，并保持第一反射镜平面与第二反射镜平面相互垂直。
激光发生器发射的激光波长为405nm。
下面以一具体实施例说明本实用新型提出的基于光固化技术的3D打印机的工作过程。
步骤1、3D打印机开机，机器复位后，控制打印平台上升到上限位，并控制液槽自动找平。
步骤2、向液槽内加入光敏树脂，液面保证在最大液面高度与最小液面高度之间。
步骤3、连接控制装置，确认开始打印。
步骤4、控制打印平台下降至距离液槽底部一个打印层厚度的距离。
步骤5、根据打印模型的当前截面信息，控制激光发生器产生激光束，使得激光束通过X振镜和Y振镜的偏转扫描后，通过第一反射镜与第二反射镜的反射达到液槽底部，扫描液槽底部的透光窗口，使得液槽内的光敏树脂按照打印模型的当前截面形状固化。
步骤6、当前层固化完成打印后，推举电机推举液槽推杆向上推动，使得液槽推杆推动液槽倾斜，使得打印层与液槽底部分离。
步骤7、控制打印平台上升一个打印层厚度，然后调节液槽自动重新找平。
步骤8、重复步骤5至步骤7，知道整个打印模型完成固化打印。
步骤9、控制打印平台上升，离开液槽。
步骤10、操作锁紧手柄，将打印平台卸下。
步骤11、剥离打印模型。
步骤12、对打印模型进行后固化、去支撑、清洗处理等操作。
上述本实用新型提出的基于光固化技术的3D打印机中，采用插接件连接打印平台与悬臂，并配有锁紧手柄，使得打印平台拆装简便；打印过程中，打印平台下降至距离液槽底部一个打印层厚度的位置，根据打印模型当前的截面信息，使激光发生器发射激光，激光束经X振镜和Y振镜的偏转扫描后，经第一反射镜和第二反射镜的反射达到液槽底部的扫描透光窗口，液槽内的光固化树脂经激光照射成型后，推举电机通过液槽推杆推动液槽架，使得液槽倾斜，倾斜过程中实现当前打印层的分离的效果；然后通过Z轴电机驱动丝杆传动带动打印平台上升一个打印层厚度，并使液槽回复水平位置后重复上述过程，直到整个模型打印完毕。其中，使用第一反射镜和第二反射镜的配合来改变激光发生器发射的激光束方向，使打印机结构更加紧凑；使用高透亚克力材料代替现有的石英玻璃作为液槽底部的透光窗口，降低了成本。
应该指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.基于光固化技术的3D打印机，其特征在于，包括打印平台、立臂、底座、液槽、激光发生器、X振镜、Y振镜、第一反射镜和第二反射镜；
所述立臂固定于所述底座上，所述立臂的内侧设置有垂直的丝杆；
所述打印平台通过一悬臂连接于所述丝杆上，一Z轴电机通过所述丝杆传动而带动所述打印平台升降；
所述液槽底部设置有透光窗口；所述液槽置于液槽架上；一推举电机通过液槽推杆可推动所述液槽架倾斜；
所述激光发生器水平安装于所述立臂外侧的下部一侧；所述X振镜垂直安装于所述立臂外侧下部，所述Y振镜水平安装于所述立臂外侧下部；所述第一反射镜安装于所述Y振镜下方，所述第二反射镜安装在所述液槽架的正下方；所述第一反射镜平面与所述第二反射镜平面相互垂直；
所述激光发生器发射的激光束通过所述X振镜和所述Y振镜的偏转扫描后，通过所述第一反射镜与所述第二反射镜的反射达到所述液槽底部的透光窗口，固化所述液槽内的光固化树脂。
2.根据权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印机，其特征在于，所述打印平台通过插接件与所述悬臂连接，配有锁紧手柄。
3.根据权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印机，其特征在于，所述立臂内壁上对应所述丝杆的位置固定有滑轨；所述悬臂的一端连接于所述滑轨上。
4.根据权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印机，其特征在于，所述激光发生器发射的激光波长为405nm。
5.根据权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印机，其特征在于，所述液槽底部的透光窗口材料为高透光亚克力。
6.根据权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印机，其特征在于，所述透光窗口的内表面涂覆有1-5mm的防粘层。
7.根据权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印机，其特征在于，所述底座上安装有打印机框架，所述打印机框架位于所述液槽架下方，使得所述第二反射镜位于所述打印机框架内的液槽架正下方；
所述液槽架的一侧通过活页与所述打印机框架连接。
8.根据权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印机，其特征在于，所述第一反射镜呈45°角安装于所述Y振镜下方。
9.根据权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印机，其特征在于，所述第二反射镜呈45°角安装于所述液槽架的正下方。
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