CN208068896U - 一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置,包括刚性固定片、柔性连接片和刚性刮刀片，刚性固定片、刚性刮刀片分别设置于柔性连接片的上端和下端，刚性刮刀片的下端设有刀刃。本实用新型采用柔性材料与刚性材料相结合，且结构简单，能够实现光固化成型加工中辅助液体光敏材料流平，提高成型可靠性和零件精度。
Description
技术领域
本实用新型属于光固化快速成型技术领域，具体涉及一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置。
背景技术
增材制造(3D打印)技术从上个世纪90年代开始发展，由于其具有成型速度快、节省材料、成型复杂度高、成型精度高、设备结构简单、成本低等优势，目前已经发展为较为成熟的制造技术，已广泛底地应用于医疗、教育、工业、军事等领域。在几种常见的增材制造技术中，光固化快速成型技术具有发展时间较长、成型速度快、精度高等优势，成为最具应用前景的增材制造技术之一。
光固化快速成型主要分为立体光刻技术(Stereo-lithography，SLA)和数字光处理技术(Digital Light Process，DLP)，其基本原理是利用液态光敏材料光固化特性，采用特定波长的光在光敏材料液面指定区域照射，逐层曝光累积形成零件。为了满足某些领域的需求，打印所采用的光敏材料通常粘度较高，流动性较差，为了保证打印的效率零件的精度，需要保证光敏材料液面迅速流平，因此需要辅助流平装置提高流平效率。
目前光固化加工快速成型普遍采用的层厚为0.5mm-0.1mm，刮刀的刮平运动能够控制每层光敏材料层厚，同时还可以确保光敏材料在各个位置的层厚均匀一致。由于光敏材料具有固化收缩的特性，纯刚性刮刀在刮平过程中可能会与变形零件产生干涉，导致零件被破坏，还有可能导致成型设备机械结构的损坏；纯柔性刮刀由于自身具有柔性，不能保证每层层厚分布均匀一致。
因此，提出了一种刚性柔性材料结合的刮平质量更好的辅助流平刮刀装置。
实用新型内容
为解决现有技术存在的刮平过程中与变形零件产生干涉而导致零件被破坏的技术缺陷，本实用新型提供一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
本实用新型提供一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置,包括刚性固定片、柔性连接片和刚性刮刀片，刚性固定片、刚性刮刀片分别设置于柔性连接片的上端和下端，刚性刮刀片的下端设有刀刃。
作为优选的方案，上述的刚性固定片的上端设有二个以上长槽，刚性固定片通过长槽将刚性固定片连接至光固化快速成型设备的刮刀固定架上，刚性固定片的下端设有多个连接孔，刚性固定片通过连接孔连接柔性连接片。
作为优选的方案，上述的柔性连接片为弹性的硅胶材料制作而成，柔性连接片的厚度在3-8mm之间。
作为优选的方案，上述的刚性固定片和刚性刮刀片为不锈钢材料制作而成，刀刃设置于刚性刮刀片的一侧或两侧。
作为优选的方案，上述的刚性固定片和刚性刮刀片位于柔性连接片的一侧，上压板和下压板位于柔性连接片的另一侧，上压板、柔性连接片和刚性固定片通过螺钉和螺母固定连接，下压板、柔性连接片和刚性刮刀片通过螺钉和螺母固定连接。
作为优选的方案，还设有移动机构，移动机构与刮刀固定架连接，用于带动刚性固定片、柔性连接片和刚性刮刀片构成的整体来回移动。
本实用新型具有以下有益效果：
1.采用刚性材料作为刮刀片，提高了液面刮平的质量；
2.采用柔性材料作为连接片，减轻了刮刀对零件和机械结构的冲击，提高了成型精度和成型稳定性；
3.采用刚性刮刀片和刚性固定片处于柔性连接片的同一侧的结构，刮刀在两个方向的刚度不同，可根据使用需求选择两种不同的结构刚度。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置的结构示意图；
图2为本实用新型提出的一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置的组装示意图；
图3为本实用新型提出的一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置的刮平示意图；
图中：1.刚性固定片、2.柔性连接片、3.上压板、4.下压板、5刚性刮刀片、6.螺钉、7.螺母、8.刮刀固定架、9.导轨滑块、10.导轨、11.成型平台。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。
为了达到本实用新型的目的，如图1-3所示，在本实用新型的其中一种实施方式中提供一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置,包括刚性固定片1、柔性连接片2和刚性刮刀片5，刚性固定片1、刚性刮刀片5分别设置于柔性连接片2的上端和下端，刚性刮刀片5的下端设有刀刃。
其中，上述的刚性固定片1的上端设有二个长槽，刚性固定片1通过长槽将刚性固定片连接至光固化快速成型设备的刮刀固定架8上，刚性固定片1的下端设有3个连接孔，刚性固定片1通过连接孔连接柔性连接片2。
上述的柔性连接片2可以是任何适合的柔性材料制作而成，本实施方式为弹性的硅胶材料制作而成；柔性连接片2的厚度在3-8mm之间，本实施方式可选3mm、5mm、8mm。其中，刚性刮刀片5可与刚性固定片1进行一定范围的位移和旋转，运动范围取决于柔性连接片2的尺寸和材料。
上述的刚性固定片1和刚性刮刀片5可以是任何适合的刚性材料制作而成，本实施方式为不锈钢材料制作而成，刀刃设置于刚性刮刀片5的两侧。
上述的刚性固定片1和刚性刮刀片5位于柔性连接片2的一侧，上压板3和下压板4位于柔性连接片2的另一侧，上压板3、柔性连接片2和刚性固定片1通过螺钉6和螺母7固定连接，下压板4、柔性连接片2和刚性刮刀片5通过螺钉6和螺母7固定连接。
本实施方式还设有移动机构，移动机构与刮刀固定架8连接，用于带动刚性固定片1、柔性连接片2和刚性刮刀片5构成的整体来回移动。
使用前，需将刮刀装置安装到光固化快速成型设备的刮刀固定架8上，安装时，要保证刮刀装置的刮平表面与光敏材料的液面重合，同时，需要保证成型平台在液面以下，距离液面一个成型层厚的距离，通常是0.05mm-0.1mm。可通过刚性固定片上端的长槽调整刮刀装置与成型平台11的相对位置。
成型过程中，刮刀固定架8在丝杠机构或同步带机构的带动下，可进行左右往复运动。本实施方式中刮刀固定架8固定在导轨滑块9上，导轨滑块9移动设置于导轨10上，导轨10设置于成型平台11上。平台下降一个层厚的高度，刮刀装置从一侧运动到另一侧，刮平光敏材料，DLP投影设备对流平的光敏材料进行选择性曝光，光敏材料曝光后固化，平台再次下降，进行下一层的成型，如此循环往复，直至零件成型完成。刚性刮刀片5确保了能够将光敏材料均匀刮平；当零件产生微量的形变后，刮刀装置在运动过程中与零件产生干涉，由于柔性连接片具有一定的柔性，可以产生弯曲，从而避免了零件与刮刀装置之间的冲击。同时刮刀装置弯曲后可以将零件弯曲变形部分的树脂刮除，使下一层的成型过程中，零件变形部分的高度不再增加，从而抵消零件变形，提高零件成型精度。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置,其特征在于，包括刚性固定片、柔性连接片和刚性刮刀片，刚性固定片、刚性刮刀片分别设置于柔性连接片的上端和下端，刚性刮刀片的下端设有刀刃。
2.根据权利要求1所述的用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置，其特征在于，刚性固定片的上端设有二个以上长槽，刚性固定片通过长槽将刚性固定片连接至光固化快速成型设备的刮刀固定架上，刚性固定片的下端设有多个连接孔，刚性固定片通过连接孔连接柔性连接片。
3.根据权利要求1所述的用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置，其特征在于，柔性连接片为弹性的硅胶材料制作而成，柔性连接片的厚度在3-8mm之间。
4.根据权利要求1所述的用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置，其特征在于，刚性固定片和刚性刮刀片为不锈钢材料制作而成，刀刃设置于刚性刮刀片的一侧或两侧。
5.根据权利要求1所述的用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置，其特征在于，刚性固定片和刚性刮刀片位于柔性连接片的一侧，上压板和下压板位于柔性连接片的另一侧，上压板、柔性连接片和刚性固定片通过螺钉和螺母固定连接，下压板、柔性连接片和刚性刮刀片通过螺钉和螺母固定连接。
6.根据权利要求2所述的用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置，其特征在于，还设有移动机构，移动机构与刮刀固定架连接，用于带动刚性固定片、柔性连接片和刚性刮刀片构成的整体来回移动。
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