CN209492176U - 一种线剥离机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线剥离机构，设于光固化3D打印机的树脂槽的底部，树脂槽底部设有离型膜，线剥离机构设于离型膜外侧，用于使离型膜以线性扫描的方式与光固化3D成型件进行剥离。采用以上技术方案的线剥离机构，利用剥离槽体形成真空刮刀，从面剥离转换为线剥离，剥离力量可以降低为原剥离力度的近1/100，这样至少可以实现以下四点有益效果：(1)剥离力低，可以采取更高剥离速度。(2)剥离力度低，可以提高成功率，降低支撑强度要求。(3)可以实现极高粘度树脂，包括膏状树脂的打印。(4)监测真空压力值可以判断剥离成功否，如果失败则可以尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。确保每次剥离成功。

Description

一种线剥离机构

技术领域

本实用新型涉及光固化3D打印机，特别涉及一种线剥离机构。

背景技术

光固化式3D打印机基于光固化成型原理，不同于FDM机器使用线材，光固化3D打印机耗材是光敏树脂，成型精度高，表面效果好，比PLA材质的模型表面更加光滑。根据所采用光源的不同，可以细分为SLA和DLP两种光固化机器。

SLA它采用的是激光照射光敏树脂的方式，类似于FDM，成型过程都是走轨迹。激光头依照模型切片生成的G代码，从点到面再到线，顺序扫描每一层模型切面。被激光照射到的光敏树脂迅速固化。为了实现高速扫描，激光经激光器产生经过XY两个垂直方向的振镜依次反射，再照射到树脂表面。类似机器有Form 1+，成型精度高，大部分的高精度工业级光固化机器都是采用SLA。

DLP式光固化3D打印机速度就要快得多了，因为它的光源是来自投影仪或者LED屏。每次将一个模型的切面通过白光照射到树脂，未成型的部分是黑色，利用这种方式每次成型一个面，速度优势明显，但是精度要略低于SLA。它的打印时间只取决于索要打印模型的高度，而与模型数量以及体积无关。采用这种方式可实现小批量快速生产。

DLP式3D打印机又分为上投式和下投式，下投式即投影仪在下方，树脂槽底部透明，内侧覆盖离型膜或者硅胶，以避免模型固化在槽上，每次成型平台上抬一个层厚的距离。不过为了能够充分离型以及底部补充树脂，一般采用先升再降的方式，即如果以0.1mm层厚打印，先抬高5mm，再下降4.9mm。这种方式在离型动作过程中打印平台运动量大，3D打印速度慢。而且由于采用的是面剥离技术，剥离力量大，导致需要离型时间长容易失败。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种线剥离机构。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种线剥离机构，设于光固化3D打印机的树脂槽的底部，树脂槽底部设有离型膜，离型膜具有弹性，能够在外力作用下发生微量形变并在外力消失后恢复原状，光固化3D成型件沿离型膜内侧成型，每次成型后光固化3D成型件上抬一个层厚的距离，线剥离机构设于离型膜外侧，用于使离型膜以线性扫描的方式与光固化3D成型件进行剥离。

具体地，线剥离机构由离型膜一端平移至另一端。

优选地，线剥离机构包括一个上部具有开口的剥离槽，剥离槽口部与离型膜外侧相顶触并密封连接，剥离槽与一个真空泵通过管路相连接，真空泵工作时抽出剥离槽内部的空气并在剥离槽内形成负压状态，在负压作用下，离型膜进入剥离槽内部，进而与其内侧的光固化3D成型件脱离。

具体地，剥离槽与平移驱动机构相连接，平移驱动机构驱动剥离槽由离型膜一端至另一端来回平移，在平移过程中，剥离槽口部与离型膜外侧表面维持密封状态。

优选地，剥离槽由离型膜一端至另一端平移一次的时间为1s-2s。

优选地，剥离槽还设有用于检测其内部的真空压力值的真空度传感器，通过监测真空压力值能够判断离型膜剥离成功否，如果失败则尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。

优选地，平移驱动机构为丝杆电机组件。

采用以上技术方案的线剥离机构，利用剥离槽体形成真空刮刀，从面剥离转换为线剥离，剥离力量可以降低为原剥离力度的近1/100，这样至少可以实现以下四点有益效果：

(1)剥离力低，可以采取更高剥离速度。当前市面采用的面剥离单次时间为10s-15s不等。采用线剥离技术可以实现单次1s-2s的剥离速度。单层打印时间可达到3s每层，速度高达120mm/h。

(2)剥离力度低，可以提高成功率，降低支撑强度要求。

(3)真空刮刀切入可以实现树脂速度填充，推出可以实现树脂的刮平，可以实现极高粘度树脂，包括膏状树脂的打印。

(4)剥离失败会导致真空度下降，监测真空压力值可以判断剥离成功否，如果失败则可以尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。确保每次剥离成功。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的线剥离机构的正面结构示意图。

图2为图1所示线剥离机构的背面结构示意图。

图3为图1所示线剥离机构的组成结构示意图。

图4为图1所示线剥离机构的剖面结构示意图。

图5为图4中A所示部分的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1至图5示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的线剥离机构。如图所示，该装置设于光固化3D打印机的树脂槽1的底部。

其中，树脂槽1底部设有离型膜2。

离型膜2具有弹性，能够在外力作用下发生微量形变并在外力消失后恢复原状。

光固化3D成型件3沿离型膜2内侧成型，每次成型后光固化3D成型件3上抬一个层厚的距离。

线剥离机构设于离型膜2外侧，用于使离型膜2以线性扫描的方式与光固化3D成型件3进行剥离。

具体地，线剥离机构由离型膜2一端平移至另一端。

在本实施例中，线剥离机构包括一个上部具有开口的剥离槽4。

剥离槽4口部与离型膜2外侧相顶触并密封连接。

剥离槽4与一个真空泵(图未示)通过管路相连接。

真空泵工作时抽出剥离槽4内部的空气并在剥离槽4内形成负压状态。

在负压作用下，离型膜2进入剥离槽3内部，其内侧形成弧形的凹陷B。

凹陷B的前端即为离型膜2与光固化3D成型件3的剥离线。

剥离槽4与平移驱动机构相连接。

在本实施例中，平移驱动机构为丝杆电机组件5。

丝杆电机组件5驱动剥离槽4由离型膜2一端至另一端来回平移，在平移过程中，剥离槽4口部与离型膜2外侧表面维持密封状态。

优选地，剥离槽4由离型膜2一端至另一端平移一次的时间为1s-2s。

在另外的一些实施例中，剥离槽2还设有用于检测其内部的真空压力值的真空度传感器，通过监测真空压力值能够判断离型膜剥离成功否，如果失败则尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。

采用以上技术方案的线剥离机构，利用剥离槽体形成真空刮刀，从面剥离转换为线剥离，剥离力量可以降低为原剥离力度的近1/100，这样至少可以实现以下四点有益效果：

(1)剥离力低，可以采取更高剥离速度。当前市面采用的面剥离单次时间为10s-15s不等。采用线剥离技术可以实现单次1s-2s的剥离速度。单层打印时间可达到3s每层，速度高达120mm/h。

(2)剥离力度低，可以提高成功率，降低支撑强度要求。

(3)真空刮刀切入可以实现树脂速度填充，推出可以实现树脂的刮平，可以实现极高粘度树脂，包括膏状树脂的打印。

(4)剥离失败会导致真空度下降，监测真空压力值可以判断剥离成功否，如果失败则可以尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。确保每次剥离成功。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。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 (7)

1.一种线剥离机构，其特征在于，设于光固化3D打印机的树脂槽的底部，所述树脂槽底部设有离型膜，所述离型膜具有弹性，能够在外力作用下发生微量形变并在外力消失后恢复原状，光固化3D成型件沿所述离型膜内侧成型，每次成型后所述光固化3D成型件上抬一个层厚的距离，所述线剥离机构设于所述离型膜外侧，用于使所述离型膜以线性扫描的方式与所述光固化3D成型件进行剥离。

2.根据权利要求1所述的线剥离机构，其特征在于，所述线剥离机构由所述离型膜一端平移至另一端。

3.根据权利要求1所述的线剥离机构，其特征在于，所述线剥离机构包括一个上部具有开口的剥离槽，所述剥离槽口部与所述离型膜外侧相顶触并密封连接，所述剥离槽与一个真空泵通过管路相连接，所述真空泵工作时抽出所述剥离槽内部的空气并在所述剥离槽内形成负压状态，在负压作用下，所述离型膜进入所述剥离槽内部，进而与其内侧的所述光固化3D成型件脱离。

4.根据权利要求3所述的线剥离机构，其特征在于，所述剥离槽与平移驱动机构相连接，所述平移驱动机构驱动所述剥离槽由所述离型膜一端至另一端来回平移，在平移过程中，所述剥离槽口部与所述离型膜外侧表面维持密封状态。

5.根据权利要求4所述的线剥离机构，其特征在于，所述剥离槽由所述离型膜一端至另一端平移一次的时间为1s-2s。

6.根据权利要求3所述的线剥离机构，其特征在于，所述剥离槽还设有用于检测其内部的真空压力值的真空度传感器，通过监测真空压力值能够判断所述离型膜剥离成功否，如果失败则尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。

7.根据权利要求4所述的线剥离机构，其特征在于，所述平移驱动机构为丝杆电机组件。