CN206703230U - 下曝式陶瓷光固化3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种下曝式陶瓷光固化3D打印机，包括机台、剥离机构、防沉淀机构、料槽、位于料槽正上方的打印平台、驱使打印平台相对料槽升降的升降机构及位于料槽对应下方的投影仪。剥离机构包含绕水平布置的枢转轴枢于机台上的枢摆台及驱使枢摆台绕枢转轴做上下枢摆的枢摆驱动器，枢摆驱动器安装在机台上，料槽安装在枢摆台上；防沉淀机构包含循环泵、回收软管及输出软管，回收软管连接于循环泵的入口与料槽之间，输出软管连接于循环泵的出口与料槽之间，循环泵安装在机台上并驱使料槽内的光固化液体循环，使得三维模型与料槽更易分离，并防止光固化液体沉淀而影响到三维模型成型可靠性。

Description

下曝式陶瓷光固化3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种下曝式陶瓷光固化3D打印机。

背景技术

光固化3D打印原理为：将光敏树脂按照预先设计的造型结构分层打印出来，产生物体的剖面层，同时用特定频率的光波进行照射使之快速固化，将每个剖面层堆积并且粘合在一起，最终形成3D模型。

目前，在现有的下曝式光固化3D打印机中，其光敏树脂在料槽的底部曝光固化，每次固化完成后打印平台向上提拉一定高度再进行固化，如此循环，通过逐层曝光并提升来生成三维实体。

但是，现有的下曝式光固化3D打印机的缺点有：(1)由于现有的下曝式光固化3D打印机每打印完一层后需要向上直接扯离模型，整个黏合面同时受力，故使模型分离的剥离力大而影响到打印精度，在打印细小结构容易断裂。同时，由于陶瓷颗粒不溶于光敏树脂，且相比光敏树脂的密度更大，故在静置时会很快沉积在料槽底部，会阻挡投影透过料槽固化树脂，也会使打印出的陶瓷密度不均匀，因此使得现有的下曝式光固化3D打印机不能很好地打印陶瓷材料。

因此，急需要一种能很好适应于陶瓷材料打印且具有剥离力较小和能打印细小结构的下曝式陶瓷光固化3D打印机及其制造方法来克服上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能很好适应于陶瓷材料打印且具有剥离力较小和能打印细小结构的下曝式陶瓷光固化3D打印机。

为实现上述的目的，本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机用于将陶瓷颗粒与光敏树脂混合的光固化液体打印出三维模型，包括机台、用于盛装所述光固化液体的料槽、位于所述料槽正上方的打印平台、安装在所述机台上并驱使所述打印平台相对所述料槽升降的升降机构及安装在所述机台上并位于所述料槽对应下方的投影仪。其中，本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机还包括剥离机构及防沉淀机构。所述剥离机构包含绕水平布置的枢转轴枢接于所述机台上的枢摆台及驱使所述枢摆台绕所述枢转轴做上下枢摆的枢摆驱动器，所述枢摆驱动器安装在所述机台上，所述料槽安装在所述枢摆台上，所述料槽跟随所述枢摆台做上下枢摆；所述防沉淀机构包含循环泵、回收软管及输出软管，所述回收软管连接于所述循环泵的入口与所述料槽之间，所述输出软管连接于所述循环泵的出口与所述料槽之间，所述循环泵安装在所述机台上并驱使所述料槽内的光固化液体循环。

较佳地，所述料槽的每个侧壁各设有位于所述料槽内的循环管，所述循环泵、输出软管、循环管及回收软管依次串在一起形成循环回路，所述循环管开设有沿水平方向排列的喷孔排。

较佳地，所述循环管沿水平方向布置，所述循环管的纵向与所述料槽的侧壁的长度方向相一致，所有所述循环管中的喷孔排呈等高布置。

较佳地，所述枢转轴沿所述机台的前后方向布置，且所述枢转轴使所述枢摆台的左端或右端与所述机台枢接。

较佳地，所述机台设有一前一后的固定座，所述枢转轴的前端固定于前方的固定座上，所述枢转轴的后端固定于后方的固定座上，所述枢摆台的底部设有一前一后的轴承座，所述轴承座上安装有轴承，所述枢转轴穿置于所述轴承上。

较佳地，所述机台包含底板、顶板及用于支撑所述底板和顶板的立架，所述顶板设有供所述枢摆台做上下枢摆用的运动空间，所述枢摆台位于所述运动空间内，所述枢摆驱动器及投影仪分别安装在所述底板内，所述固定座安装在所述顶板的底部处。

较佳地，所述枢摆驱动器为一输出轴呈朝上布置的电机，所述电机的输出轴连接有沿所述机台上下布置的枢摆丝杆，所述枢摆丝杆的上端滑套有丝杆接头，所述丝杆接头连接有关节，所述关节的上端与所述枢摆台连接，所述电机通过枢摆丝杆、丝杆接头及关节带动所述枢摆台上下枢摆。

较佳地，本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机还包括快拆结构，所述快拆结构包含快拆压板、快拆杆、快拆手柄及快拆手柄座，所述快拆杆沿所述机台的上下方向向下依次穿过所述快拆手柄座和快拆压板后再旋入所述枢摆台内，所述快拆手柄位于所述快拆手柄座的上方并与所述快拆杆的上端枢接，且所述快拆手柄具有与所述快拆手柄座顶推配合的凸轮结构，所述快拆手柄座安装在所述快拆压板上；在所述快拆手柄相对所述快拆杆枢转过程中，带动所述凸轮结构与所述快拆手柄座相互顶推而实现所述快拆压板压紧或松开所述料槽。

较佳地，所述升降机构包含升机电机、升降导杆、升降丝杆、升降丝母及升降台，所述升机电机呈输出轴朝上布置的安装在所述机台上，所述升降导杆的上下两端分别安装于所述机台上，所述升降丝杆的上端安装在所述机台上，所述升降丝杆的下端与所述升机电机的输出轴固定连接，所述升降丝母滑套于所述升降丝杆上，所述升降台穿置于所述升降导杆上，所述升降丝母安装于所述升降台内，所述打印平台与所述升降台固定连接。

与现有技术相比，由于本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机还包括剥离机构，剥离机构包含绕水平布置的枢转轴枢接于机台上的枢摆台及驱使枢摆台绕枢转轴做上下枢摆的枢摆驱动器，料槽安装在枢摆台上，故在打印平台上成型出一层固化层并需向上提升时，此时由枢摆驱动器驱使枢摆台枢摆而使得枢摆台上的料槽相对打印平台产生倾斜，从而使得打印平台上的固化层与料槽的光固化液体的剥离从界面的边缘开始，这样使得固化层所受到的剥离力较小，因此相对由打印平台直接扯离模型来说，剥离更流畅，没有产生较大的震动，从而提高了打印精度，适应于细小结构的打印。同时，由于本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机还包括防沉淀机构，防沉淀机构包含循环泵、回收软管及输出软管，回收软管连接于循环泵的入口与所述料槽之间，输出软管连接于循环泵的出口与料槽之间，使得循环泵驱使料槽内的光固化液体循环，增强光敏树脂的流动性，防止陶瓷颗粒的沉淀以确保陶瓷打印的可靠性，从而使得本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机能很好适应于陶瓷材料打印，能制作牙科、骨科和微传感器等产品。另，由于光固化材料(即陶瓷光敏树脂混合液)由循环泵借助回收软管抽出，再经输出软管返回料槽内，使光固化液体得到搅拌，保持悬浮状态，故防沉淀机构的优点是不需配备庞大的传动装置和支架，故造价较低和效果较好。

附图说明

图1是本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机的立体结构示意图。

图2是图1所示的下曝式陶瓷光固化3D打印机在隐藏机台后的立体结构示意图。

图3是本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机中的机台的立体结构示意图。

图4是本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机中的升降机构与打印平台组装在一起时的立体结构示意图。

图5是本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机中的剥离机构与料槽组装在一起时的立体结构示意图。

图6是本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机中的剥离机构与料槽组装在一起时的另一角度的立体结构示意图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1及图2，本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机100主要应用于模具制作、医疗器械、文物保护及建筑设计等领域，用于将陶瓷颗粒与光敏树脂混合的光固化液体打印出三维模型，使得本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机100能制作骨科、牙科及微传感器等产品，但不以此为限。举例而言，在光固化液体的配比中，陶瓷颗粒的含量为50％左右，但不以此为限。

而本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机100包括机台10、剥离机构60、防沉淀机构70、用于盛装光固化液体的料槽20、位于料槽20正上方的打印平台30、安装在机台10上并驱使打印平台30相对料槽20升降的升降机构40及安装在机台10上并位于料槽20对应下方的投影仪50。具体地，如图3所示，在本实施例中，机台10包含底板11、顶板12及用于支撑底板11和顶板12的立架13，使得顶板12、底板11及立架13三者构成框架结构，以便于外界部件的安装，当然，在其它实施例中，机台10还可以为其它结构组件，故不以此为限。

如图2、图5及图6所示，剥离机构60包含绕水平布置的枢转轴90枢接于机台10上的枢摆台61及驱使枢摆台61绕枢转轴90做上下枢摆的枢摆驱动器62。枢摆驱动器62安装在机台10上，料槽20安装在枢摆台61上，使得料槽20跟随枢摆台61做上下枢摆，从而使得料槽20内的光固化液体与打印平台30上的固化层由界面的边缘开始剥离。可理解的是，在本实施例中，由于机台10包含底板11、顶板12及立架13，故此时的枢摆驱动器62及投影仪50分别安装在底板11内，由底板11、顶板12及立架13三者构成框架结构将枢摆驱动器62及投影仪50收藏起来；而顶板12设有供枢摆台61做上下枢摆用的运动空间121，枢摆台161位于运动空间121内，因此使得本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机100的外观更简洁美观，但不以此为限。

如图2及图5所示，防沉淀机构70包含循环泵71、回收软管72及输出软管73。回收软管72连接于循环泵71的入口与料槽20之间，输出软管73连接于循环泵71的出口与料槽20之间，使得安装在机台10上的循环泵71驱使料槽20内的光固化液体循环。具体地，在本实施例中，循环泵71选择为蠕动泵，但不以此为限；料槽20的每个侧壁各设有位于料槽20内的循环管21，循环泵71、输出软管73、循环管21及回收软管72依次串在一起形成循环回路，循环管21开设有沿水平方向排列的喷孔排211，故借助循环管21及循环管21上的喷孔排211，使得循环泵71借助回收软管72将料槽20底部处的光固化液体抽出，然后经过输出软管73再返回设在料槽20每个侧壁(即四周)的循环管21内，由循环管21的喷孔排211喷出，使得光固化液体得到较好的搅拌，从而保持悬浮状态，因而确保了打印精度，但不以此为限。举例而言，循环管21沿水平方向布置，且循环管21的纵向与料槽20的侧壁的长度方向相一致，使得料槽20内的循环管21的纵向长度进行充分的延伸，所有循环管21中的喷孔排211呈等高布置，这样能进一步地提高搅拌效果来确保打印精度，但不以此举例为限。更具体地，如下：

如图1及图2所示，枢转轴90沿机台10的前后方向布置，且枢转轴90使枢摆台61的右端与机台10枢接，当然，根据实际需要由枢转轴90使枢摆台61的左端与机台10枢接，故不以此为限。具体地，在本实施例中，机台10设有一前一后的固定座14，枢转轴90的前端固定于前方的固定座14上，枢转轴90的后端固定于后方的固定座14上，使得枢转轴90借助固定座14固定于机台10上。枢摆台61的底部设有一前一后的轴承座63，轴承座63上安装有轴承631，枢转轴90穿置于轴承631上，故借助枢转轴90与轴承631的配合而使得枢摆台61的上下枢摆更灵活可靠，更利于打印平台30上的固化层与料槽20的光固化液体的剥离，但不以此为限。可理解的是，由于机台10包含底板11、顶板12及立架13，故此时的固定座14是安装在顶板12的底部处，但不以此为限。

如图2及图3所示，枢摆驱动器62为一输出轴呈朝上布置的电机，电机的输出轴连接有沿机台10上下布置的枢摆丝杆64，枢摆丝杆64的上端滑套有丝杆接头65，丝杆接头65连接有关节66，关节66的上端与枢摆台61连接，使得电机通过枢摆丝杆64、丝杆接头65及关节66带动枢摆台61上下枢摆，进一步使得枢摆台61上下枢摆的可靠性，但不以此为限。

如图1、图2及图4所示，升降机构40包含升机电机41、升降导杆42、升降丝杆43、升降丝母(图中未示)及升降台45。升机电机41呈输出轴朝上布置的安装在机台10上，升降导杆42的上下两端分别安装于机台10上，升降丝杆43的上端安装在机台10上，升降丝杆43的下端与升机电机41的输出轴固定连接，升降丝母滑套于升降丝杆43上，升降台45穿置于升降导杆42上，升降丝母安装于升降台45内，打印平台30与升降台45固定连接；故在升机电机41驱使升降丝杆43转动时，由转动的升降丝杆43带动升降丝母沿升降丝杆43的纵向滑动，从而由滑动的升降丝母带动升降台45跟随滑动，因而由滑动的升降台45带动打印平台30升降，而升降导杆42为升降台45的升降提供导向，从而提高了打印平台30升降的精度以确保打印精度。举例而言，在本实施例中，升降导杆42分别布置于升降丝杆43的两侧处，但不以此举例为限。可理解的是，在本实施例中，由于机台10包含底板11、顶板12及立架13，故此时的升降丝杆43的上端安装于顶板12上的立臂122处，升降电机41安装于顶板12的底部处，该升降电机41的输出轴向上穿过顶板12后再与升降丝杆43的下端固定连接；升降导杆42的上端安装于顶板12的立臂122处，升降导杆42的下端安装于顶板12处，但不以此为限。

如图5及图6所示，为了使得料槽20的装拆更方便，故本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机100还包括快拆结构80，快拆结构80包含快拆压板81、快拆杆82、快拆手柄83及快拆手柄座84；快拆杆82沿机台10的上下方向向下依次穿过快拆手柄座84和快拆压板81后再旋入枢摆台61内，快拆手柄83位于快拆手柄座84的上方并与快拆杆82的上端枢接，且快拆手柄83具有与快拆手柄座84顶推配合的凸轮结构831，快拆手柄座84安装在快拆压板81上；故在快拆手柄83相对快拆杆82枢转过程中，带动凸轮结构831与快拆手柄座84相互顶推，从而实现快拆压板81压紧或松开料槽20，但不以此为限。

与现有技术相比，由于本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机100还包括剥离机构60，剥离机构60包含绕水平布置的枢转轴90枢接于机台10上的枢摆台61及驱使枢摆台61绕枢转轴90做上下枢摆的枢摆驱动器62，料槽20安装在枢摆台61上，故在打印平台30上成型出一层固化层并需向上提升时，此时由枢摆驱动器62驱使枢摆台61枢摆而使得枢摆台61上的料槽20相对打印平台30产生倾斜，从而使得打印平台30上的固化层与料槽20的光固化液体的剥离从界面的边缘开始，这样使得固化层所受到的剥离力较小，因此相对由打印平台30直接扯离模型来说，剥离更流畅，没有产生较大的震动，从而提高了打印精度，适应于细小结构的打印。同时，由于本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机100还包括防沉淀机构70，防沉淀机构70包含循环泵71、回收软管72及输出软管73，回收软管72连接于循环泵71的入口与料槽20之间，输出软管73连接于循环泵71的出口与料槽20之间，使得循环泵71驱使料槽20内的光固化液体循环，增强光敏树脂的流动性，防止陶瓷颗粒的沉淀以确保陶瓷打印的可靠性，从而使得本实用新型的下曝式陶瓷光固化3D打印机100能很好适应于陶瓷材料打印，能制作牙科、骨科和微传感器等产品。另，由于光固化材料(即陶瓷光敏树脂混合液)由循环泵71借助回收软管72抽出，再经输出软管73返回料槽20内，使光固化液体得到搅拌，保持悬浮状态，故防沉淀机构70的优点是不需配备庞大的传动装置和支架，故造价较低和效果较好。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种下曝式陶瓷光固化3D打印机，用于将陶瓷颗粒与光敏树脂混合的光固化液体打印出三维模型，包括机台、用于盛装所述光固化液体的料槽、位于所述料槽正上方的打印平台、安装在所述机台上并驱使所述打印平台相对所述料槽升降的升降机构及安装在所述机台上并位于所述料槽对应下方的投影仪，其特征在于，所述下曝式陶瓷光固化3D打印机还包括：

剥离机构，包含绕水平布置的枢转轴枢接于所述机台上的枢摆台及驱使所述枢摆台绕所述枢转轴做上下枢摆的枢摆驱动器，所述枢摆驱动器安装在所述机台上，所述料槽安装在所述枢摆台上，所述料槽跟随所述枢摆台做上下枢摆；以及

防沉淀机构，包含循环泵、回收软管及输出软管，所述回收软管连接于所述循环泵的入口与所述料槽之间，所述输出软管连接于所述循环泵的出口与所述料槽之间，所述循环泵安装在所述机台上并驱使所述料槽内的光固化液体循环。

2.根据权利要求1所述的下曝式陶瓷光固化3D打印机，其特征在于，所述料槽的每个侧壁各设有位于所述料槽内的循环管，所述循环泵、输出软管、循环管及回收软管依次串在一起形成循环回路，所述循环管开设有沿水平方向排列的喷孔排。

3.根据权利要求2所述的下曝式陶瓷光固化3D打印机，其特征在于，所述循环管沿水平方向布置，所述循环管的纵向与所述料槽的侧壁的长度方向相一致，所有所述循环管中的喷孔排呈等高布置。

4.根据权利要求1所述的下曝式陶瓷光固化3D打印机，其特征在于，所述枢转轴沿所述机台的前后方向布置，且所述枢转轴使所述枢摆台的左端或右端与所述机台枢接。

5.根据权利要求4所述的下曝式陶瓷光固化3D打印机，其特征在于，所述机台设有一前一后的固定座，所述枢转轴的前端固定于前方的固定座上，所述枢转轴的后端固定于后方的固定座上，所述枢摆台的底部设有一前一后的轴承座，所述轴承座上安装有轴承，所述枢转轴还穿置于所述轴承上。

6.根据权利要求5所述的下曝式陶瓷光固化3D打印机，其特征在于，所述机台包含底板、顶板及用于支撑所述底板和顶板的立架，所述顶板设有供所述枢摆台做上下枢摆用的运动空间，所述枢摆台位于所述运动空间内，所述枢摆驱动器及投影仪分别安装在所述底板内，所述固定座安装在所述顶板的底部处。

7.根据权利要求6所述的下曝式陶瓷光固化3D打印机，其特征在于，所述枢摆驱动器为一输出轴呈朝上布置的电机，所述电机的输出轴连接有沿所述机台上下布置的枢摆丝杆，所述枢摆丝杆的上端滑套有丝杆接头，所述丝杆接头连接有关节，所述关节的上端与所述枢摆台连接，所述电机通过枢摆丝杆、丝杆接头及关节带动所述枢摆台上下枢摆。

8.根据权利要求1所述的下曝式陶瓷光固化3D打印机，其特征在于，还包括快拆结构，所述快拆结构包含快拆压板、快拆杆、快拆手柄及快拆手柄座，所述快拆杆沿所述机台的上下方向向下依次穿过所述快拆手柄座和快拆压板后再旋入所述枢摆台内，所述快拆手柄位于所述快拆手柄座的上方并与所述快拆杆的上端枢接，且所述快拆手柄具有与所述快拆手柄座顶推配合的凸轮结构，所述快拆手柄座安装在所述快拆压板上；在所述快拆手柄相对所述快拆杆枢转过程中，带动所述凸轮结构与所述快拆手柄座相互顶推而实现所述快拆压板压紧或松开所述料槽。

9.根据权利要求1所述的下曝式陶瓷光固化3D打印机，其特征在于，所述升降机构包含升机电机、升降导杆、升降丝杆、升降丝母及升降台，所述升机电机呈输出轴朝上布置的安装在所述机台上，所述升降导杆的上下两端分别安装于所述机台上，所述升降丝杆的上端安装在所述机台上，所述升降丝杆的下端与所述升机电机的输出轴固定连接，所述升降丝母滑套于所述升降丝杆上，所述升降台穿置于所述升降导杆上，所述升降丝母安装于所述升降台内，所述打印平台与所述升降台固定连接。

10.根据权利要求1所述的下曝式陶瓷光固化3D打印机，其特征在于，所述循环泵为蠕动泵。