CN206106373U - 一种3d打印用光敏树脂的固化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印用光敏树脂的固化装置，包括树脂槽、透明保护层和直投光线显影装置，所述树脂槽的底面为透明保护层，所述透明保护层的底面与直投光线显影装置的投影方向对应设置。本实用新型提供一种3D打印用光敏树脂的固化装置，操作简便，维护方便，且成型精度高、速度快、打印成功率高。

Description

一种3D打印用光敏树脂的固化装置

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域。

背景技术

3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种3D打印用光敏树脂的固化装置，操作简便，维护方便，且成型精度高、速度快、打印成功率高。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种3D打印用光敏树脂的固化装置，包括树脂槽、透明保护层和直投光线显影装置，所述树脂槽的底面为透明保护层，所述透明保护层的底面与直投光线显影装置的投影方向对应设置。

进一步的，所述树脂槽上方位置设置有打印平台升降装置，所述打印平台升降装置与打印平台连接，所述打印平台浸入树脂槽内，且所述打印平台的下底面与透明保护层的上表面平行间距设置，所述打印平台的下表面用于粘贴设置固化的打印物体。

进一步的，所述透明保护层包括离型膜和保护层，所述离型膜一面作为树脂槽的上底面设置，所述离型膜的另一面贴合保护层的一面设置，所述保护层的另一面作为树脂槽的下底面设置。

进一步的，所述离型膜为氟素膜，所述保护层为透光型载体。

进一步的，所述直投光线显影装置包括选择性图像生成器和自发光光源，光斗保持选择性图像生成器与自发光光源之间的距离，并使光线分布均匀。

进一步的，所述光斗包括若干反射镜面，若干反射镜面围合成棱台空腔体，所述棱台空腔体的宽口底面与透明保护层的底面对应连接，所述棱台空腔体的窄口底面与自发光光源的出射光面对应连接。

进一步的，所述棱台空腔体为四棱台空腔体结构。

进一步的，所述选择性图像生成器为LCD，所述自发光光源为LED。

进一步的，所述自发光光源的波长范围为405nm～450nm。

进一步的，所述自发光光源的波长为415nm～425nm。

有益效果：第一，本实用新型选用LCD成像的技术实现3D成型，相对现有打印设备或者相近似的打印设备而言，在同等成本下，成型精度高、速度快、打印成功率高，而且操作简便，维护方便。

第二，由于使用了405nm～450nm的光源，既避免了紫外光对LCD的老化，又使相应的光敏树脂不易在室内光线下固化，从而保护了LCD，并且提高了光敏树脂的使用寿命，简化了设备操作。

第三，保护层设计能有效降低LCD的破碎概率，延长使用寿命。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1所示，一种3D打印用光敏树脂的固化装置，包括树脂槽1、透明保护层2和直投光线显影装置3，所述树脂槽1的底面即为透明保护层2，所述透明保护层2的底面与直投光线显影装置3的投影方向对应设置。所述树脂槽1内装有液态光敏树脂，直投光线显影装置3可透过透明保护层2投影照射至树脂槽1内的液态光敏树脂，使得树脂槽1内的液态光敏树脂由下至上随时间按照直投光线显影装置逐层固化成型。

具体的，在树脂槽1内(离型膜上方)装有液态的光敏树脂，树脂槽1上方位置设置有打印平台升降装置，打印平台升降装置与打印平台连接，所述打印平台浸入树脂槽1内，且打印平台高于离型膜一定距离平行设置，所述打印平台的下表面用于粘贴设置打印物体。

所述透明保护层2包括离型膜和保护层，所述离型膜一面作为树脂槽1的上底面设置，所述离型膜的另一面贴合保护层的一面设置，所述保护层的另一面作为树脂槽1的下底面设置。所述离型膜为氟素膜，所述保护层为透光型载体，包括石英玻璃、有机玻璃、超白玻璃等。所述离型膜的作用在于利于3D打印成型后的剥离，保护层22的作用在于直接保护直投光线显影装置3。

程序将数据信息转化为光信号然后通过直投光线显影装置3发射到液体光敏树脂上，使光敏树脂受光固化，如此受光的光敏树脂表面即可形成需要的固化图形层。

打印之前，把被打印物品的立体文件输入计算机，计算机程序可以根据使用者的需要对图形进行旋转、移动、尺寸变化、加支撑等，然后对立体图形进行切片，如此形成截面图形、确定截面厚度以及截面的数量，同时计算机程序还确定打印时的显影时间。

工作过程，打印平台先向下浸入液态光敏树脂中，并高于离型膜上表面一定距离，如此打印平台与离型膜之间形成了一薄层液态光敏树脂，然后直投光线显影装置3开始照射，使打印平台与离型膜之间的光敏树脂薄层按规定的截面形状固化，形成第一薄层固化的光敏树脂，同时该薄层固化后的光敏树脂粘在打印平台下表面。

当第一薄层光敏树脂固化完成时，打印平台带着已经固化的第一薄层光敏树脂向上抬升一定距离，使已经固化在打印平台底部的第一薄层光敏树脂的下表面抬升到高于离型膜上表面一定的距离，从而使打印平台底部第一薄层光敏树脂和离型膜之间形成了第二薄层液态光敏树脂。然后，直投光线显影装置3按第二层截面的形状照射，使第二薄层液态光敏树脂固化，形成打印物体的第二个截面。如此周而复始，液态光敏树脂由下至上一层层固化，直到形成需要的立体物品。

由于液态光敏树脂中可能存在一些固体碎屑(打印残渣、大颗粒的灰尘等等)，这些固体碎屑可能跑到已经固化的那部分光敏树脂和离型膜之间，从而在打印过程中对离型膜和下方的LCD形成压力点，极易使LCD表面玻璃碎裂，所以在离型膜和LCD之间设置保护层是非常必要的。

所述直投光线显影装置3包括选择性图像生成器31和自发光光源32，光斗33保持选择性图像生成器31与自发光光源32之间的距离，并使光线分布均匀。所述光斗33包括若干反射镜面，若干反射镜面围合成棱台空腔体，所述棱台空腔体的宽口底面与树脂槽1的底面对应连接，所述棱台空腔体的窄口底面与自发光光源32的出射光面对应连接。本实用新型中，优先的棱台空腔为四棱台空腔体结构，所述选择性图像生成器31为LCD，所述自发光光源32为LED。

所述自发光光源32的波长范围为405nm～450nm，若波长小于405nm，会加速LCD的老化，若波长大于450nm，会使光敏树脂极易在室内光线下固化，从而提高操作难度。更进一步的波长优化范围为，415nm～425nm。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D打印用光敏树脂的固化装置，其特征在于：包括树脂槽(1)、透明保护层(2)和直投光线显影装置(3)，所述树脂槽(1)的底面为透明保护层(2)，所述透明保护层(2)的底面与直投光线显影装置(3)的投影方向对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印用光敏树脂的固化装置，其特征在于：所述树脂槽(1)上方位置设置有打印平台升降装置，所述打印平台升降装置与打印平台连接，所述打印平台浸入树脂槽(1)内，且所述打印平台的下底面与透明保护层(2)的上表面平行间距设置，所述打印平台的下表面用于粘贴设置固化的打印物体。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印用光敏树脂的固化装置，其特征在于：所述透明保护层(2)包括离型膜和保护层，所述离型膜一面作为树脂槽(1)的上底面设置，所述离型膜的另一面贴合保护层的一面设置，所述保护层的另一面作为树脂槽(1)的下底面设置。

4.根据权利要求3所述的一种3D打印用光敏树脂的固化装置，其特征在于：所述离型膜为氟素膜，所述保护层为透光型载体。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印用光敏树脂的固化装置，其特征在于：所述直投光线显影装置(3)包括选择性图像生成器(31)和自发光光源(32)，光斗(33)保持选择性图像生成器(31)与自发光光源(32)之间的距离，并使光线分布均匀。

6.根据权利要求5所述的一种3D打印用光敏树脂的固化装置，其特征在于：所述光斗(33)包括若干反射镜面，若干反射镜面围合成棱台空腔体，所述棱台空腔体的宽口底面与透明保护层(2)的底面对应连接，所述棱台空腔体的窄口底面与自发光光源(32)的出射光面对应连接。

7.根据权利要求6所述的一种3D打印用光敏树脂的固化装置，其特征在于：所述棱台空腔体为四棱台空腔体结构。

8.根据权利要求5所述的一种3D打印用光敏树脂的固化装置，其特征在于：所述选择性图像生成器(31)为LCD，所述自发光光源(32)为LED。

9.根据权利要求5所述的一种3D打印用光敏树脂的固化装置，其特征在于：所述自发光光源(32)的波长范围为405nm～450nm。

10.根据权利要求5所述的一种3D打印用光敏树脂的固化装置，其特征在于：所述自发光光源(32)的波长为415nm～425nm。