CN207388296U - Dlp光固化3d打印装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种DLP光固化3D打印装备，适与控制平台电性连接，包括机身、料槽、打印平台、升降机构、DLP光机、拉力传感装置及液压泵。所述料槽安装于所述机身的顶部上，所述打印平台位于所述料槽对应的上方，所述升降机构安装于所述机身并与所述打印平台连接，所述升降机构驱使所述打印平台相对所述料槽升降，所述DLP光机内置于所述机身内，所述DLP光机产生的光线投影至所述料槽内，所述拉力传感装置连接于所述升降机构与所述打印平台之间，所述液压泵安装于所述机身或料槽上并与所述料槽内的盛装空间相连通。本实用新型的DLP光固化3D打印装备具有材料适应用性高及打印过程实时监控的优点。

Description

DLP光固化3D打印装备

技术领域

本实用新型涉及3D打印领域，尤其涉及一种DLP光固化3D打印装备。

背景技术

随着经济的不断发展及社会的不断进步，为工业企业的发展提供强有力的经济与技术支柱，从而促进3D打印技术的蓬勃发展，而SLA和DLP都属于3D打印中一种。

其中，DLP光固化技术相对于其它3D打印具有成型时间快、表面精度高、及材料浪费少等优势，被广泛应用；而SLA光固化技术与传统的打印较为相似。就像调色剂沉积在纸张上一样。由于3D打印机可在一系列2D截面中沉积材料层，这样一层一层叠加起来，就能产生3D物体，故在采用SLA技术的情况下，材料是一种可用紫外线(UV)光源进行固化的树脂。当该树脂固化时，其单体能交联以创建一个聚合物链，该聚合物链可产生固体材料。

当SLA技术与DLP技术结合时，DMD会由UV光源点亮。然后DMD的像素被分别处理，图像被投影到树脂层，从而产生一系列截面，这些截面可组成3D物体。采用DLP技术能够带来多种优势，比如能用光学技术使来自DMD的各个像素成像，而不是让光源直接在树脂上成像，这样可优化分辨率和特征尺寸。

采用DLP技术的光固化：物体通过3D计算机辅助设计(CAD)模型得到详细的说明。打印机软件可将虚拟模型转化成一系列表层以适应该物体的打印。和能产生100微米体素(3D像素)、基于激光的传统SLA机相比，基于DLP技术的SLA机可实现30微米的体素。体素越小，转化成的物体越平滑，这意味着完成物体创建所需的后期制作处理工作就越少。此外，因为整个构造层的成像和创建是同时完成——而不是一次一个体素、逐层完成的，所以这些机器完成较大打印品的速度比传统的SLA机快。因此，DLP光固化技术更受到人们所青睐。但是，现有的DLP光固化设备还存在如下缺点：

1、材料适用性低，无法成型高密度材料，例如氧化铝或氧化锆等；

2、精度难调控，只能通过调整打印参数控制精度，而设备本身的精度被限制；

3、打印过程无法监控，难确保是否打印成功；

4、打印高硬度材料，料槽中的玻璃板易被压爆等。

因此，急需要一种DLP光固化3D打印装备来克服上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种材料适用性高及全程监控打印状态的DLP光固化3D打印装备。

为实现上述目的，本实用新型的DLP光固化3D打印装备适与控制平台电性连接，包括机身、料槽、打印平台、升降机构、DLP光机、拉力传感装置及液压泵。所述料槽安装于所述机身的顶部上，所述打印平台位于所述料槽对应的上方，所述升降机构安装于所述机身并与所述打印平台连接，所述升降机构驱使所述打印平台相对所述料槽升降，所述DLP光机内置于所述机身内，所述DLP光机产生的光线投影至所述料槽内，所述拉力传感装置连接于所述升降机构与所述打印平台之间，所述液压泵安装于所述机身或料槽上并与所述料槽的盛装空间相连通。

较佳地，本实用新型的DLP光固化3D打印装备还包括用于调节所述DLP光机精度的精度调节装置。

较佳地，所述精度调节装置包含锁定操作件及调节槽，所述机身具有用于固定所述DLP光机的固定板，所述调节槽开设于所述固定板上并沿所述机身的上下方向布置，所述锁定操作件穿过所述调节槽再与所述DLP光机螺纹连接，藉由操作所述锁定操作件旋转而使该锁定操作件禁止或允许所述DLP光机相对所述固定板上下调节。

较佳地，所述料槽由下至上依次包含固定在一起的底板、玻璃板、压块、透光的软胶层及上环盖，所述软胶层遮盖所述玻璃板。

较佳地，所述拉力传感装置包含横梁及拉力传感器，所述横梁的第一端与所述升降机构连接，所述拉力传感器安装于所述横梁的第二端上，所述打印平台装配于所述横梁的第二端及拉力传感器上。

较佳地，所述升降机构包含升机电机、升降丝杆及升降丝母，所述升降电机呈输出端朝上布置的安装于所述机身上，所述升降丝杆与所述升降电机的输出端连接，所述升降丝母滑套于所述升降丝杆上，所述拉力传感装置与所述升降丝母固定。

较佳地，本实用新型的DLP光固化3D打印装备还包括将所述升降机构、打印平台、液压泵及料槽盖起来的罩子，所述罩子盖于所述机身的顶部。

较佳地，所述罩子后面的下端与所述机身的顶部枢接。

较佳地，所述控制平台位于所述机身的前面上。

与现有技术相比，由于本实用新型的DLP光固化3D打印装备还包括拉力传感装置及液压泵，藉由液压泵对盛装于料槽之盛装空间内的液体材料进行搅拌，使液体材料(尤其是高密度材料)不会沉淀，从而使得本实用新型的DLP光固化3D打印装备具有材料适用性高及打印均匀的优点；同时，藉由拉力传感装置，获得打印过程中每层脱离离型模的拉力数据变化值，并反馈到控制平台，由控制平台监控拉力数据值的变化而达到全程监控打印的目的；若拉力值为0或无变化，说明成型材料没粘贴在打印平台上，判定打印失败，由控制平台控制本实用新型的DLP光固化3D打印装备暂停工作并发出警报，也可以设定监控值的范围来控制打印。

附图说明

图1是本实用新型的DLP光固化3D打印装备的立体结构示意图。

图2是图1所示的DLP光固化3D打印装备在隐藏罩子及打印平台后的立体结构示意图。

图3是本实用新型的DLP光固化3D打印装备中的DLP光机、固定板及精度调节装置三者组装在一起时的立体结构示意图。

图4是本实用新型的DLP光固化3D打印装备中的料槽的立体结构示意图。

图5是图4所示的料槽的立体分解结构示意图。

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至图3，本实用新型的DLP光固化3D打印装备100用于与控制平台200电性连接，由控制平台200控制本实用新型的DLP光固化3D打印装备100工作，以达到由计算机编程控制的目的。具体地，如图1及图2所示，控制平台200位于下面描述到的机身10的前面上，以便于使用者的操作；较优的是，控制平台200呈可枢摆调节地装于机身10上，故使得控制平台200能相对机身10进行角度调节，从而更便于使用者使用，但不以此为限。由于控制平台200的结构及原理为本领域所熟知的，故在此不再赘述。

其中，本实用新型的DLP光固化3D打印装备100包括机身10、料槽20、打印平台30、升降机构40、DLP光机50、拉力传感装置60及液压泵70。料槽20安装于机身10的顶部上，由机身10对料槽20固定；打印平台30位于料槽20对应的上方，升降机构40安装于机身10并与打印平台30连接，升降机构40驱使打印平台30相对料槽20升降，以满足打印平台30在DLP光机50的配合下打印出光固化层；DLP光机50内置于机身10内，DLP光机50产生的光线投影至料槽20内，以满足光固化所需要的光源；拉力传感装置60连接于升降机构40与打印平台30之间，液压泵70安装于料槽20上并与料槽20的用于盛装光固化液体的盛装空间26相连通，以在液压泵70的工作时，实现对料槽20之盛装空间26内的液体材料不断循环。可理解的是，液压泵70可安装于机身10的顶部处，故不以此为限。

其中，为提高打印精度，故本实用新型的DLP光固化3D打印装备100还包括用于调节DLP光机50精度的精度调节装置80；为防止本实用新型的DLP光固化3D打印装备100处于非工作状态时被外界污染物污染，故本实用新型的DLP光固化3D打印装备100还包括将升降机构40、打印平台30、液压泵70及料槽20盖起来的罩子90，罩子90盖于机身10的顶部；具体地，在本实施例中，罩子90后面的下端与机身10的顶部枢接，较优的是，罩子90通过合页91与机身10的顶部枢接，以使得罩子90以枢摆方式脱离或盖于机身10上，从而便于使用者对罩子90的操作，但不以此为限。更具体地，如下：

如图3所示，精度调节装置81包含锁定操作件81及调节槽82。机身10具有用于固定DLP光机50的固定板11，调节槽82开设于固定板11上并沿机身10的上下方向布置，以便于DLP光机50沿上下方向调节；锁定操作件81穿过调节槽82再与DLP光机50螺纹连接，故，藉由对锁定操作件81的操作，使得锁定操作件81旋转，从而由旋转的锁定操作件81禁止或允许DLP光机50相对固定板11上下调节，以使得本实用新型的DLP光固化3D打印装备100的打印精度可在50微米至70微米之间调节，从而更好适应各类打印要求，但不以此为限。

如图1、图2、图4及图5所示，料槽20由下至上依次包含固定在一起的底板21、玻璃板22、压块23、透光的软胶层24及上环盖25，软胶层24遮盖玻璃板22。故藉由软胶层24，防止在高硬度材料的打印过程中由于异物或打印件掉落于料槽20时压爆玻璃板22，这是由于异物或打印件掉落后，打印平台30将异物或打印件压在软胶层24上，起到缓冲作用，从而保护了玻璃板22。举例而言，软胶层24为硅胶层，但不以此为限。

如图2所示，拉力传感装置60包含横梁61及拉力传感器62，横梁61的第一端与升降机构40连接，拉力传感器62安装于横梁61的第二端上，打印平台30装配于横梁61的第二端及拉力传感器62上，以藉由拉力传感器62去获得打印平台30于打印过程中每层脱离离型模的拉力数据变化值。

如图2所示，升降机构40包含升机电机41、升降丝杆42及升降丝母(图中未示)。升降电机41呈输出端朝上布置的安装于机身10上，升降丝杆42与升降电机41的输出端连接，由升降电机41驱使升降丝杆42旋转；升降丝母滑套于升降丝杆42上，从而由旋转的升降丝杆42带动升降丝母沿升降丝杆42的纵向滑移；拉力传感装置60与升降丝母固定，从而由滑移的升降丝母带动拉力传感器60上下升降的目的。由于拉力传感装置60包含横梁61及拉力传感器62，故此时的升降丝母与横梁61固定，但不以此为限。

与现有技术相比，由于本实用新型的DLP光固化3D打印装备100还包括拉力传感装置60及液压泵70，藉由液压泵70对盛装于料槽20之盛装空间26内的液体材料进行搅拌，使液体材料(尤其是高密度材料)不会沉淀，从而使得本实用新型的DLP光固化3D打印装备100具有材料适用性高及打印均匀的优点；同时，藉由拉力传感装置60，获得打印过程中每层脱离离型模的拉力数据变化值，并反馈到控制平台200，由控制平台200监控拉力数据值的变化而达到全程监控打印的目的；若拉力值为0或无变化，说明成型材料没粘贴在打印平台30上，判定打印失败，由控制平台200控制本实用新型的DLP光固化3D打印装备100暂停工作并发出警报，也可以设定监控值的范围来控制打印。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，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，均属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种DLP光固化3D打印装备，适与控制平台电性连接，包括机身、料槽、打印平台、升降机构及DLP光机，所述料槽安装于所述机身的顶部上，所述打印平台位于所述料槽对应的上方，所述升降机构安装于所述机身并与所述打印平台连接，所述升降机构驱使所述打印平台相对所述料槽升降，所述DLP光机内置于所述机身内，所述DLP光机产生的光线投影至所述料槽内，其特征在于，所述DLP光固化3D打印装备还包括拉力传感装置及液压泵，所述拉力传感装置连接于所述升降机构与所述打印平台之间，所述液压泵安装于所述机身或料槽上并与所述料槽的盛装空间相连通。

2.根据权利要求1所述的DLP光固化3D打印装备，其特征在于，还包括用于调节所述DLP光机精度的精度调节装置。

3.根据权利要求2所述的DLP光固化3D打印装备，其特征在于，所述精度调节装置包含锁定操作件及调节槽，所述机身具有用于固定所述DLP光机的固定板，所述调节槽开设于所述固定板上并沿所述机身的上下方向布置，所述锁定操作件穿过所述调节槽再与所述DLP光机螺纹连接，藉由操作所述锁定操作件旋转而使该锁定操作件禁止或允许所述DLP光机相对所述固定板上下调节。

4.根据权利要求1所述的DLP光固化3D打印装备，其特征在于，所述料槽由下至上依次包含固定在一起的底板、玻璃板、压块、透光的软胶层及上环盖，所述软胶层遮盖所述玻璃板。

5.根据权利要求1所述的DLP光固化3D打印装备，其特征在于，所述拉力传感装置包含横梁及拉力传感器，所述横梁的第一端与所述升降机构连接，所述拉力传感器安装于所述横梁的第二端上，所述打印平台装配于所述横梁的第二端及拉力传感器上。

6.根据权利要求1所述的DLP光固化3D打印装备，其特征在于，所述升降机构包含升机电机、升降丝杆及升降丝母，所述升降电机呈输出端朝上布置的安装于所述机身上，所述升降丝杆与所述升降电机的输出端连接，所述升降丝母滑套于所述升降丝杆上，所述拉力传感装置与所述升降丝母固定。

7.根据权利要求1所述的DLP光固化3D打印装备，其特征在于，还包括将所述升降机构、打印平台、液压泵及料槽盖起来的罩子，所述罩子盖于所述机身的顶部。

8.根据权利要求7所述的DLP光固化3D打印装备，其特征在于，所述罩子后面的下端与所述机身的顶部枢接。

9.根据权利要求1所述的DLP光固化3D打印装备，其特征在于，所述控制平台位于所述机身的前面上。