CN218928643U

CN218928643U - 一种利用离型膜预制件的光固化3d打印机

Info

Publication number: CN218928643U
Application number: CN202223306602.9U
Authority: CN
Inventors: 郭艳玲; 张新悦; 蒋成雷; 孙天爱; 李健; 王扬威
Original assignee: Northeast Forestry University
Current assignee: Northeast Forestry University
Priority date: 2022-12-09
Filing date: 2022-12-09
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2032-12-09

Abstract

本实用新型公开了一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，包括底座、Z轴竖直移动机构、离型膜预制件、成型平台、框架；其中所述框架设置安装在所述底座上，所述Z轴竖直移动机构设置安装在所述框架上，所述离型膜预制件设置安装在所述框架上，所述成型平台设置安装在所述Z轴竖直移动机构中的滑块上；本实用新型采用工厂预制的离型膜预制件，并将其做成模块化，从而实现光敏树脂在3D打印的过程中能够快速更换离型膜，保证了打印三维模型的成型效率；并采用双线轨结构提高了目前打印机的稳定性，保证了打印三维模型的成型质量。

Description

一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机

技术领域

本实用新型涉及光固化3D打印技术领域，具体提出了一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。并且，3D打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。目前，较为流行的3D打印工艺主要有熔融沉积、喷墨打印、激光烧结、光固化等，打印材料包括金属、陶瓷、聚合物以及复合材料，根据不同的使用场合、使用条件进行打印工艺、打印材料的选择。在光固化打印机中，用投影技术代替了早期SLA打印机的单束激光光源，实现了液晶固化的全新发展。该技术原理非常简单，首先用切片软件将模型切成薄片，然后用投影仪投影幻灯片，各层幻灯片在树脂层薄的地方进行光聚合反应硬化，组成一个薄层，然后移动模型，投影机继续播放下一层幻灯片，连续处理下一层。

目前由于所有桌面型光固化技术的Z轴方向方案都是光源在下，通过窗口和离型膜进行打印。由于离型膜直接接触光敏树脂，会在其表面进行模型的形成，从而导致离型膜易损，并且离型膜是具有弹性的，离型膜的过拉或者过松都会对固化成型的精度和效率产生影响，因此针对离型膜在打印过程存在的问题，通过利用离型膜预制件来解决此情况。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，用于解决上述背景技术中提到的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案来实现：一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，包括底座、Z轴竖直移动机构、离型膜预制件、成型平台、框架；其中所述框架设置安装在所述底座上，所述Z轴竖直移动机构设置安装在所述框架上，所述离型膜预制件设置安装在所述框架上，所述成型平台设置安装在所述Z轴竖直移动机构中的滑块上。

优选的，所述底座包括底板、脚杯垫、平底脚杯、风冷风扇、散热器、导热硅脂、铝基板、紫外线LED灯珠；所述平底脚杯通过所述脚杯垫固定安装在所述底板上；通过所述平底脚杯的调整可以调整所述底板的水平度；所述风冷风扇通过螺栓固定安装在所述底板的底部；所述散热器通过螺栓固定安装在所述底板的上部；所述导热硅脂涂抹在所述铝基板与所述散热器之间，所述铝基板与所述散热器通过螺栓固定安装一起；所述紫外线LED灯珠采用波长为405nm的紫外线LED灯珠，所述紫外线LED灯珠采用7串9并的结构通过焊接连接在所述铝基板上。

优选的，所述Z轴竖直移动机构包括Z轴驱动电机、梅花联轴器、丝杠、丝杠螺母、固定端、固定端支架、角接触球轴承、轴承盖、支撑端、深沟球轴承、双导轨支架、Z轴滚珠直线导轨、滑块、竖直移动限位开关、竖直移动限位开关支架；所述Z轴驱动电机固定安装在所述底座上；所述梅花联轴器的一端连接到所述Z轴驱动电机的输出轴，另一端与所述丝杠的一端连接，将所述Z轴驱动电机的运动传递给所述丝杠；所述丝杠的两端分别设置安装所述固定端与所述支撑端，所述固定端通过所述固定端支架固定安装在所述框架上，所述固定端采用一对所述角接触球轴承进行安装并加以所述轴承盖；所述支撑端采用带有密封的所述深沟球轴承进行安装；所述竖直移动限位开关通过所述竖直移动限位开关支架固定安装在所述双导轨支架上完成限位；所述双导轨支架通过螺栓固定安装在所述框架上；所述Z轴滚珠直线导轨通过一系列螺栓安装在所述双导轨支架上；所述丝杠螺母安装在所述丝杠上；所述丝杠螺母与所述滑块固定连接，以此完成所述滑块与所述丝杠螺母同步运动。

优选的，所述离型膜预制件包括树脂槽、离型膜上夹板、离型膜、离型膜下夹板、密封条；所述离型膜上夹板与所述离型膜下夹板将所述离型膜夹在两者之间；所述离型膜上夹板与所述树脂槽之间通过设置所述密封条达到密封的效果，避免光敏树脂从所述树脂槽与所述离型膜上夹板之间的缝隙流出；所述树脂槽与所述离型膜上夹板、所述离型膜下夹板之间通过内六角螺钉与螺母的配合夹紧；所述树脂槽固定安装在所述框架上。

优选的，所述成型平台包括打印板支架、旋紧螺栓、打印座、成型板、调平螺钉；所述打印板支架固定安装在所述Z轴竖直移动机构上；所述打印座安装在所述打印板支架上，通过所述旋紧螺栓确定所述打印座的位置，将所述旋紧螺栓旋紧固定；所述成型板通过螺钉与螺纹沉孔的配合将其固定安装在所述打印座上；所述成型板的水平度通过所述调平螺钉完成。

优选的，所述框架包括外壳体、面板壳、控制面板、抽拉板、LCD屏幕；所述面板壳固定安装在所述底座上；所述外壳体固定安装在所述面板壳上；所述控制面板固定安装在所述面板壳的开孔位置；所述外壳体面向用户一侧设置开槽，方便所述抽拉板的安装或者取出；所述LCD屏幕固定安装在所述面板壳上。

上述技术方案具有如下优点：

1、本实用新型提供了一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，通过对现有的3D打印机的Z轴运动机构进行改进设计，采用双线轨结构提高了目前打印机的稳定性，保证了打印三维模型的成型质量。

2、本实用新型提供了一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，通过利用工厂预先调试好的离型膜，并将其做成模块化，从而实现光敏树脂在3D打印的过程中能够快速更换离型膜，保证了打印三维模型的成型效率。

附图说明

图1为一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机的整体结构示意图；

图2为一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机的底座结构示意图；

图3为一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机的Z轴竖直移动机构结构示意图；

图4为一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机的离型膜预制件结构示意图；

图5为一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机的成型平台机构示意图；

图6为一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机的框架结构示意图。

图中：1、底座；2、Z轴竖直移动机构；3、离型膜预制件；4、成型平台；5、框架；11、底板；12、脚杯垫；13、平底脚杯；14、风冷风扇；15、散热器；16、导热硅脂；17、铝基板；18、紫外线LED灯珠；21、Z轴驱动电机；22、梅花联轴器；23、丝杠；24、丝杠螺母；25、固定端；26、固定端支架；27、角接触球轴承；28、轴承盖；29、支撑端；201、深沟球轴承；202、双导轨支架；203、Z轴滚珠直线导轨；204、滑块；205、竖直移动限位开关；206、竖直移动限位开关支架；31、树脂槽；32、离型膜上夹板；33、离型膜；34、离型膜下夹板；35、密封条；41、打印板支架；42、旋紧螺栓；43、打印座；44、成型板；45、调平螺钉；51、外壳体；52、面板壳；53、控制面板；54、抽拉板；55、LCD屏幕。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1-6所示，本申请公开了一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，包括底座1、Z轴竖直移动机构2、离型膜预制件3、成型平台4、框架5；其中框架5设置安装在底座1上，Z轴竖直移动机构2设置安装在框架5上，离型膜预制件3设置安装在框架5上，成型平台4设置安装在Z轴竖直移动机构2中的滑块上。

如图2所示，底座1包括底板11、脚杯垫12、平底脚杯13、风冷风扇14、散热器15、导热硅脂16、铝基板17、紫外线LED灯珠18；平底脚杯13通过脚杯垫12固定安装在底板11上；通过平底脚杯13的调整可以调整底板11的水平度；风冷风扇14通过螺栓固定安装在底板11的底部；散热器15通过螺栓固定安装在底板11的上部；导热硅脂16涂抹在铝基板17与散热器15之间，从而达到更好的散热；铝基板17与散热器15通过螺栓固定安装一起；紫外线LED灯珠18采用波长为405nm的紫外线LED灯珠，紫外线LED灯珠18采用7串9并的结构通过焊接连接在铝基板17上，采用串联与并联相结合的方式，可以解决全部串联的巨大工作量，也可以解决灯珠损坏导致大范围灯珠不工作的情况的发生。

如图3所示，Z轴竖直移动机构2包括Z轴驱动电机21、梅花联轴器22、丝杠23、丝杠螺母24、固定端25、固定端支架26、角接触球轴承27、轴承盖28、支撑端29、深沟球轴承201、双导轨支架202、Z轴滚珠直线导轨203、滑块204、竖直移动限位开关205、竖直移动限位开关支架206；Z轴驱动电机21固定安装在底座1上；梅花联轴器22的一端连接到Z轴驱动电机21的输出轴，另一端与丝杠23的一端连接，将Z轴驱动电机21的运动传递给丝杠23；丝杠23的两端分别设置安装固定端25与支撑端29，固定端25通过固定端支架26固定安装在框架5上，固定端25采用一对角接触球轴承27进行安装并加以轴承盖28；支撑端29采用带有密封的深沟球轴承201进行安装；竖直移动限位开关205通过竖直移动限位开关支架206固定安装在双导轨支架202上完成限位；双导轨支架202通过螺栓固定安装在框架5上；Z轴滚珠直线导轨203通过一系列螺栓安装在双导轨支架202上；丝杠螺母24安装在丝杠23上；丝杠螺母24与滑块204固定连接，以此完成滑块204与丝杠螺母24同步运动。

如图4所示，离型膜预制件3包括树脂槽31、离型膜上夹板32、离型膜33、离型膜下夹板34、密封条35；离型膜上夹板32与离型膜下夹板34将离型膜33夹在两者之间；离型膜上夹板32与树脂槽31之间通过设置密封条35达到密封的效果，避免光敏树脂从树脂槽31与离型膜上夹板32之间的缝隙流出；树脂槽31与离型膜上夹板32、离型膜下夹板34之间通过内六角螺钉与螺母的配合夹紧；树脂槽31固定安装在框架5上。

如图5所示，成型平台4包括打印板支架41、旋紧螺栓42、打印座43、成型板44、调平螺钉45；打印板支架41固定安装在Z轴竖直移动机构2上；打印座43安装在打印板支架41上，通过旋紧螺栓42确定打印座43的位置，将旋紧螺栓42旋紧固定；成型板44通过螺钉与螺纹沉孔的配合将其固定安装在打印座43上；成型板44的水平度通过调平螺钉45完成。

如图6所示，框架5包括外壳体51、面板壳52、控制面板53、抽拉板54、LCD屏幕55；面板壳52固定安装在底座1上；外壳体51固定安装在面板壳52上；控制面板53固定安装在面板壳52的开孔位置；外壳体51面向用户一侧设置开槽，方便抽拉板54的安装或者取出；LCD屏幕55固定安装在面板壳52上。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims

1.一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，包括底座(1)、Z轴竖直移动机构(2)、离型膜预制件(3)、成型平台(4)、框架(5)；其中所述框架(5)设置安装在所述底座(1)上，所述Z轴竖直移动机构(2)设置安装在所述框架(5)上，所述离型膜预制件(3)设置安装在所述框架(5)上，所述成型平台(4)设置安装在所述Z轴竖直移动机构(2)中的滑块上；其特征在于：其中：所述Z轴竖直移动机构(2)采用双Z轴滚珠直线导轨(203)提高了打印机的稳定性，所述离型膜预制件(3)采用工厂预先调试好的离型膜，并将其做成模块化。

2.根据权利要求1所述的一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，其特征在于：所述底座(1)包括底板(11)、脚杯垫(12)、平底脚杯(13)、风冷风扇(14)、散热器(15)、导热硅脂(16)、铝基板(17)、紫外线LED灯珠(18)；所述平底脚杯(13)通过所述脚杯垫(12)固定安装在所述底板(11)上；通过所述平底脚杯(13)的调整可以调整所述底板(11)的水平度；所述风冷风扇(14)通过螺栓固定安装在所述底板(11)的底部；所述散热器(15)通过螺栓固定安装在所述底板(11)的上部；所述导热硅脂(16)涂抹在所述铝基板(17)与所述散热器(15)之间，所述铝基板(17)与所述散热器(15)通过螺栓固定安装一起；所述紫外线LED灯珠(18)采用波长为405nm的紫外线LED灯珠，所述紫外线LED灯珠(18)采用7串9并的结构通过焊接连接在所述铝基板(17)上。

3.根据权利要求1所述的一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，其特征在于：所述Z轴竖直移动机构(2)包括Z轴驱动电机(21)、梅花联轴器(22)、丝杠(23)、丝杠螺母(24)、固定端(25)、固定端支架(26)、角接触球轴承(27)、轴承盖(28)、支撑端(29)、深沟球轴承(201)、双导轨支架(202)、Z轴滚珠直线导轨(203)、滑块(204)、竖直移动限位开关(205)、竖直移动限位开关支架(206)；所述Z轴驱动电机(21)固定安装在所述底座(1)上；所述梅花联轴器(22)的一端连接到所述Z轴驱动电机(21)的输出轴，另一端与所述丝杠(23)的一端连接，将所述Z轴驱动电机(21)的运动传递给所述丝杠(23)；所述丝杠(23)的两端分别设置安装所述固定端(25)与所述支撑端(29)，所述固定端(25)通过所述固定端支架(26)固定安装在所述框架(5)上，所述固定端(25)采用一对所述角接触球轴承(27)进行安装并加以所述轴承盖(28)；所述支撑端(29)采用带有密封的所述深沟球轴承(201)进行安装；所述竖直移动限位开关(205)通过所述竖直移动限位开关支架(206)固定安装在所述双导轨支架(202)上完成限位；所述双导轨支架(202)通过螺栓固定安装在所述框架(5)上；所述Z轴滚珠直线导轨(203)通过一系列螺栓安装在所述双导轨支架(202)上；所述丝杠螺母(24)安装在所述丝杠(23)上；所述丝杠螺母(24)与所述滑块(204)固定连接，以此完成所述滑块(204)与所述丝杠螺母(24)同步运动。

4.根据权利要求1所述的一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，其特征在于：所述离型膜预制件(3)包括树脂槽(31)、离型膜上夹板(32)、离型膜(33)、离型膜下夹板(34)、密封条(35)；所述离型膜上夹板(32)与所述离型膜下夹板(34)将所述离型膜(33)夹在两者之间；所述离型膜上夹板(32)与所述树脂槽(31)之间通过设置所述密封条(35)达到密封的效果，避免光敏树脂从所述树脂槽(31)与所述离型膜上夹板(32)之间的缝隙流出；所述树脂槽(31)与所述离型膜上夹板(32)、所述离型膜下夹板(34)之间通过内六角螺钉与螺母的配合夹紧；所述树脂槽(31)固定安装在所述框架(5)上。

5.根据权利要求1所述的一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，其特征在于：所述成型平台(4)包括打印板支架(41)、旋紧螺栓(42)、打印座(43)、成型板(44)、调平螺钉(45)；所述打印板支架(41)固定安装在所述Z轴竖直移动机构(2)上；所述打印座(43)安装在所述打印板支架(41)上，通过所述旋紧螺栓(42)确定所述打印座(43)的位置，将所述旋紧螺栓(42)旋紧固定；所述成型板(44)通过螺钉与螺纹沉孔的配合将其固定安装在所述打印座(43)上；所述成型板(44)的水平度通过所述调平螺钉(45)完成。

6.根据权利要求1所述的一种利用离型膜预制件的光固化3D打印机，其特征在于：所述框架(5)包括外壳体(51)、面板壳(52)、控制面板(53)、抽拉板(54)、LCD屏幕(55)；所述面板壳(52)固定安装在所述底座(1)上；所述外壳体(51)固定安装在所述面板壳(52)上；所述控制面板(53)固定安装在所述面板壳(52)的开孔位置；所述外壳体(51)面向用户一侧设置开槽，方便所述抽拉板(54)的安装或者取出；所述LCD屏幕(55)固定安装在所述面板壳(52)上。