CN209832612U - 一种刚性转轴线剥离机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刚性转轴线剥离机构，包括一个上部具有开口的剥离槽，剥离槽与底部设有一个磁铁，离型膜上侧设有一根圆柱形的磁钢棒，磁钢棒受磁铁吸引时，离型膜上侧表面形成凹陷，进而使离型膜与光固化3D成型件脱离。该刚性转轴线剥离机构，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

一种刚性转轴线剥离机构

技术领域

本实用新型涉及光固化3D打印机，特别涉及一种刚性转轴线剥离机构。

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，上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刚性转轴线剥离机构。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种刚性转轴线剥离机构，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成型件沿离型膜上侧成型，每次成型后光固化3D成型件上抬一个层厚的距离，刚性转轴线剥离机构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，刚性转轴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下侧表面相顶触，离型膜上侧设有一根圆柱形的刚性转轴，离型膜夹在刚性转轴和剥离槽之间，刚性转轴受重力作用带动离型膜进入下方的剥离槽内部，离型膜上侧表面形成凹陷，刚性转轴完全进入凹陷内，进而使离型膜与其上侧的光固化3D成型件脱离。

优选地，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顶触状态，刚性转轴在剥离槽口部一侧的侧壁的推动下沿离型膜滚动。

具体地，离型膜上侧表面的凹陷的前端即为离型膜的剥离线。

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。

具体地，平移驱动机构为丝杆电机组件。

采用以上技术方案的刚性转轴线剥离机构，利用刚性转轴形成刮刀，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)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。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的刚性转轴线剥离机构的正面结构示意图。

图2为图1所示刚性转轴线剥离机构的背面结构示意图。

图3为图1所示刚性转轴线剥离机构的组成结构示意图。

图4为图1所示刚性转轴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刚性转轴线剥离机构。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上侧成型，每次成型后光固化3D成型件上抬一个层厚的距离。

刚性转轴线剥离机构用于使离型膜2以线性扫描的方式与光固化3D成型件3进行剥离。

在本实施例中，刚性转轴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下侧表面相顶触。

离型膜2上侧设有一根圆柱形的刚性转轴6。

离型膜2夹在刚性转轴6和剥离槽4之间。

刚性转轴6受重力作用带动离型膜2进入下方的剥离槽4内部。

离型膜2上侧表面形成凹陷B。

刚性转轴6完全进入凹陷B内，进而使离型膜2与其上侧的光固化3D成型件3脱离。

剥离槽4由离型膜2一端平移至另一端，刚性转轴6在剥离槽4口部一侧的侧壁的推动下沿离型膜2滚动。

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外侧表面维持顶触状态。

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4底部可以设置磁钢条，而离型膜2上侧设置圆柱形磁铁。

采用以上技术方案的刚性转轴线剥离机构，利用刚性转轴6形成刮刀，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)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。

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 (5)

1.一种刚性转轴线剥离机构，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上侧成型，每次成型后所述光固化3D成型件上抬一个层厚的距离，其特征在于，所述刚性转轴线剥离机构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，所述刚性转轴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下侧表面相顶触，所述剥离槽与底部设有一个磁铁，所述离型膜上侧设有一根圆柱形的刚性转轴，所述离型膜夹在所述刚性转轴和所述剥离槽之间，所述刚性转轴受重力作用带动所述离型膜进入下方的所述剥离槽内部，所述离型膜上侧表面形成凹陷，所述刚性转轴完全进入所述凹陷内，进而使所述离型膜与其上侧的所述光固化3D成型件脱离。

2.根据权利要求1所述的刚性转轴线剥离机构，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顶触状态，所述刚性转轴在所述剥离槽口部一侧的侧壁的推动下沿所述离型膜滚动。

3.根据权利要求2所述的刚性转轴线剥离机构，其特征在于，所述离型膜上侧表面的所述凹陷的前端即为所述离型膜的剥离线。

4.根据权利要求2所述的刚性转轴线剥离机构，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。

5.根据权利要求2至4任一项所述的刚性转轴线剥离机构，其特征在于，所述平移驱动机构为丝杆电机组件。