一种光固化3D打印装置的制作方法

本发明属于3d打印的技术领域，特别是涉及一种光固化3d打印装置。

背景技术：

3d打印作为一种以数字模型文件为基础、通过逐层打印构造物体的方法，包括sla、dlp、lcd/led等光固化方式。例如采用uv(紫外光)或可见光的光固化树脂层层选择性固化形成三维模型。例如基于dlp(digitallightprocessing)的3d打印方式是以根据三维模型的切片截面图案而形成的面成像光束投影到光敏树脂打印料上实现单层的固化，如此层层固化堆叠形成三维模型；sla(stereolithographyapparatus)是通过激光束按三维模型的切片截面图形，通过镜组(如透镜或反光镜)聚焦到光敏树脂料上，由点到线到面形成固化层，如此层层堆叠形成三维模型。

光固化打印机一般包括光源和固定模型的平台(或称为模型板)，平台通过驱动机构(如丝杆驱动机构)进行远离光源移动，以层层固化光敏树脂打印料形成固化模型。现有光固化3d打印中，光源的光束直接或通过镜组照射光敏打印料，光源与光敏打印料的位置关系相对固定，如果通过透镜实现光源位置与光敏打印料相对位置的调整，则结构复杂，成本高，且容易受到振动等影响。对于使用dlp、led或lcd等光源的光固化3d打印装置中，由于光源与光敏打印料关系位置不容易调整，对散热带来挑战，从而影响设备的可靠性和寿命。

另外，现有技术中光束需要透过透光板照射打印料发生固化，考虑保持透光板的透光因素，使得透光板的强度不容易得到提升，从而很难够通过提高打印料的压强以加快打印料流入成型区域来提升打印速度。

另外，现有光固化打印中，打印料是由固化模型的侧边沿固化模型与透光板的间隙流入光照成型区域，对于面积大或具有内部结构的模型，打印时打印料的流入路径长，打印料补充效率低，造成固化模型与透光板之间的真空，从而会影响打印速度和精度。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种光固化3d打印装置，摆脱光源与打印料容器之间的位置相对固定，提升光照的稳定性，保证打印精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光固化3d打印装置，包括模型板，所述模型板上结合有固化模型，还包括导光组件，所述导光组件包括耦入部、光波导和耦出部，所述耦出部与模型板对应设置，所述耦入部对射入的光束进行转换导入光波导传导至耦出部并通过耦出部转换从耦出区向导光组件与模型板之间射出，所述模型板与导光组件之间可相对移动。

所述导光组件的耦出区与模型板之间对应设有透光板，所述透光板设有微透镜阵列，所述耦出部射出的光束经过透光板的微透镜阵列变换后从透光板的成型表面间隔、扩散射出并在固化模型与透光板之间形成若干光束族。

所述导光组件相对模型板的背面设有加强背板。

所述导光组件相对模型板的背面设有固化抑制剂储箱，所述固化抑制剂储箱内部储存有固化抑制剂，所述导光组件采用可透过固化抑制剂的材料制成。

所述固化抑制剂储箱通过第二压力源进行压强控制。

所述导光组件相对模型板的背面设有加强背板，所述加强背板采用可透过固化抑制剂的材料制成或者设有贯穿的固化抑制剂过流孔。

所述导光组件相对模型板的背面设有第二打印料储箱，所述导光组件的耦出区设有贯穿的第一打印料过流孔。

所述第二打印料储箱通过第一压力源进行压强控制。

所述导光组件相对模型板的背面设有加强背板，所述加强背板上设有贯穿的第二打印料过流孔。

所述第二打印料过流孔的路径上设有阀门，所述阀门与控制器连接并通过控制器进行控制。

所述加强背板内部设有管路，所述管路内部通过冷却液或者通过加热液或者布设加热导线。

所述导光组件的耦出区朝向模型板的一侧设有第一打印料储箱，所述第一打印料储箱具有密封打印腔，所述固化模型位于密封打印腔内部，所述密封打印腔与第一压力源连通。

所述导光组件的耦出区朝向模型板的一侧形成有间隔的凸台。

所述导光组件对应凸台之间凹槽的底部设有遮光层。

所述导光组件设有若干耦入部，所述若干耦入部分别通过各自对应的光源射入光束。

所述多个光源中至少存在一个光源为打印料固化抑制光源，所述打印料固化抑制光源发出的光束经过传导照射打印料在所述导光组件的耦出区表面形成防固化层。

有益效果

第一，通过导光组件传导并射出光束进行打印成型，摆脱了现有技术中光源与打印料容器之间位置关系的相对固定，能够实现光源与打印料容器之间相对位置关系的灵活布设。既能够简化光源的定位和安装，使得光源远离光敏打印料，同时光线沿光波导内部传输，有利于降低外界光线对打印精度的影响；耦出区与打印料储箱之间的相对位置固定，光波导具有一定弹性，有利于提高打印装置的耐振动性能，提升光照的稳定性，减少外界环境对打印精度的影响，保证打印精度。

第二，导光组件通过多个耦入区能够与多个光源进行组合，能够实现光束的合并、切换与组合应用，另外，利用光波导传输光束，能够对耦出区射出的光束实现波前控制，因此本发明能够根据实际打印需要对光束的射出特性(包括角度、位置、强度、种类等)进行灵活的控制。

第三，可以通过耦出部对光束的转换实现光束间隔、扩散的射出，形成若干光束族，或将导光组件与设有变折射率透镜阵列的透光板结合，或者通过将导光组件耦出区成型表面设计成间隔凸台结构，使得光束间隔、扩散的射出，形成若干光束族，固化模型与透光板或者导光组件之间形成打印料流动区。一方面，有利于减小固化模型与透光板之间的结合面积，降低分离作用力，有利于提高打印效率，避免固化模型受力变形；另一方面，固化模型与透光板或者导光组件之间的非结合区域形成的打印料流动区，能够在层打印过程中发挥向固化模型与透光板或者导光组件之间快速补充打印料的功能，提高打印效率，同时能够避免固化模型与透光板或者导光组件之间出现真空使得固化模型脱离透光板时产生的应力过大而发生变形，保证打印精度。

第四，通过导光组件传导光束进行打印成型，避免了需要在导光组件相对模型板的背面安装光源、镜组等部件，能够采用加强背板对导光组件进行加固，使得装置整体结构更加稳定，进而能够实现对打印料进行加压，可大幅增加打印料的压强，提高层打印过程中打印料流入固化模型与导光组件之间成型区域的速度，提升打印效率。另外，通过加强背板能够方便实现对导光组件和打印料的冷却或者加热，保证合适的打印温度，有利于提高打印效率，延长设备寿命。

第五，导光组件可以设置成能够透过固化抑制剂的结构，由于导光组件相对模型板的背面可以不用安装光源、镜组等部件，便于在导光组件的背面设置固化抑制剂，在其成型表面形成防固化层，一方面能够有利于打印料向固化模型与导光组件之间快速流动补充，另一方面有利于降低固化模型与导光组件的分离作用力。

第六，导光组件可以设置成能够透过打印料的结构，如打印料过流孔，打印料能够通过导光组件直接向导光组件与固化模型之间区域进行补充打印料，使得固化模型不同位置的补料距离大致相同，有利于实现固化模型不同位置的同步补料，摆脱了现有技术中固化模型周边补料速度快、中心区补料速度慢的问题。一方面，能够极大地提升层打印过程中打印料的补充速度，提高打印效率；另一方面打印料压强能够作用于固化模型对固化模型与导光组件之间的脱离产生推动作用，使得脱离更加简易和高效，且有利于降低模型板对固化模型的作用力。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

图3为本发明实施例3的结构示意图。

图4为本发明实施例4的结构示意图。

图5为本发明实施例5的结构示意图。

图6为本发明实施例6的结构示意图。

图7为本发明实施例7的结构示意图。

图8为本发明实施例7中导光组件与加强背板结合的结构示意图。

图9为本发明实施例7中导光组件倾斜开孔的结构示意图。

图10为本发明实施例8的结构示意图。

图11为本发明实施例9的结构示意图。

图12为本发明实施例9中导光组件形成方形凸台的俯视结构示意图。

图13为本发明实施例9中导光组件形成长条形凸台的俯视结构示意图。

图14为本发明实施例10的结构示意图。

图15为本发明实施例10的另一种结构示意图。

图16为本发明实施例10的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1所示的一种光固化3d打印装置，包括模型板1和导光组件2，固化模型51结合在模型板1上。导光组件2包括光波导21、耦入部22和耦出部23，导光组件2对应耦出部23的区域为耦出区24。导光组件2的耦出区24与模型板1对应设置，模型板1和导光组件2之间的间距可以受控调整，即模型板1和导光组件2之间能够进行相对移动，如沿箭头91的方向模型板1远离导光组件2移动，或者导光组件2远离模型板1移动。模型板1与导光组件2之间的相对移动还可以是模型板1沿垂直于箭头91的方向相对导光组件2移动，或者是导光组件2沿垂直于箭头91的方向相对模型板1移动，或沿平行于导光组件2的方向模型板1与导光组件2之间的相对移动。

光束31由耦入部22转换调整射入光波导21，并在光波导21内传输。光束31由耦出部23转换后朝向模型板1的方向射出导光组件2，并照射光敏打印料5，使得固化模型51与导光组件2之间区域的打印料5发生固化形成固化过渡区59，并固化结合到固化模型51。打印过程中，模型板1可以受控沿箭头91向远离导光组件2的方向移动，从而带动固化模型51运动，打印料5由固化模型51周边流动到固化模型51与导光组件2之间的成型区域。还可能模型板1带动固化模型51反复移动的方式加快打印料5补充，并重新定位模型板1与导光组件2之间的相对位置，再进行根据下一层图案进行光照固化，重复上述过程直至模型打印完成。打印装置中对应耦出区24的周围还可设有围板42，并与导光组件2密封配合形成容纳打印料5的容器，以方便打印过程中打印料5不断地填充到固化模型51与导光组件2之间的成型区域。

图1中示意了光束31的射入侧与模型板1都设置在导光组件2的同一侧，例如图中都在导光组件2的上方，当然也可以设置在导光组件2的不同侧，例如模型板1设置在导光组件2的上方，而光束31由导光组件2的下方射入。耦入部22可以采用多种方式将光束31耦合导入到光波导21内，例如采用反射镜或光栅结构来将光束31耦合导入到导光组件2，或其他实现光束31转换方向耦合传入光波导21的方式均可。光束31可以在光波导21内以如图1所示的锯齿状进行传播，或者以如图2所示的正弦波状进行传播。耦出部23可以采用多种方式将光束31耦合输出以照射打印料5，可以通过反射镜或光栅等方式，例如衍射耦合输出(diffractiveoutcouplingwithsurfacereliefgratings)、全息耦合输出(holographicoutcouplingwithvolumetricholographicgratings)、极化薄膜耦合输出(polarizedthinlayeroutcoupling)、反射耦合输出(reflectiveoutcoupling)、半透半反耦合输出(geometricwithtrasflectivemirrorarray，或称为几何光波导)等，或其他实现光束31转换方向耦合输出的方式均可。光波导21可以设计成条形、板状或薄膜状，可以采用均匀介质光波导，也可以采用变折射率光波导，或者其他形式的光波导，例如基于铌酸锂晶体或玻璃扩散相应离子形成的扩散型光波导。导光组件2可以用于传输和变换单色光束或彩色光束。

该实施例作为本发明的基础，通过导光组件2传导并射出光束进行打印成型，所能带来的好处是多方面的：采用光波导传输光束到光敏打印料进行固化成型，可以将光源的位置与光敏打印料容器的位置相对自由排布，有利于打印装置的结构优化，简化光源的定位和安装；光源可以远离光敏打印料，空间容易自由排布和利用，方便对导光组件和打印料进行散热处理；另外光源与耦入部相对位置固定，耦出部与打印料(储箱)位置相对固定，光线在光波导中传播，光波导可以具有一定的弹性，使得光源与光敏打印料之间位置的少许变化几乎不会影响打印精度，即打印精度不容易受外界环境影响，利于提升设备的耐振动性能和可靠性；由于光束是在光波导内部传输，也利于减少外界光线对打印精度的影响；利用光波导传送光束，可以灵活的调整光束传送路径和方便对光束传送进行控制，使得光路的布置更加方便，可以根据设备需要灵活调变，例如导光组件的耦出区既可以是平面也可以是曲面，可以容易实现光束的不同波前，可以在光波导内集成透镜，或者通过控制光束由光波导输出的角度和位置，可动态实现光束波前的控制；还可方便对多个光源同时向光波导中传输光束，实现光束的合并、切换与组合等。

实施例2

如图2所示，光源3发出的光束31射向耦入部22，耦入部22将光束31调整方向射入光波导21，图中示意光束31在光波导21内以正弦波形式传播，到达耦出部23，耦出部23将光束31调整方向朝向透光板25射出，照射打印料5进行光固化。图中耦入部22和耦出部23外置于光波导21的外表面，例如采用光栅，当然也可以是集成于光波导21的内部，例如反射镜，或半透半反镜片等。

该实施例与实施例1不同的是，耦出部23在导光组件2的耦出区24将光束31转换并离散射出导光组件2，例如间隔、扩散射出，并在固化模型51与导光组件2之间形成若干光束族32。还可以使得至少部分相邻的光束族32之间接触或部分交叠。

实施例3

如图3所示，该实施例与实施例1不同的是，导光组件2的耦出区24与模型板1之间对应设有透光板25。还可以在透光板25内部设有微透镜阵列26，耦出部23射出的光束31经过透光板25的微透镜阵列26变换(如聚焦作用)后，从透光板25的朝向模型板1的表面离散射出，例如间隔、扩散射出，并在固化模型51与透光板25之间形成若干光束族32，还可以是至少部分相邻光束族32之间接触或部分交叠。微透镜阵列26可以是在透光板25内埋的变折射率微透镜阵列(如图中所示)，也可以通过在透光板2的表面形成的半凸透镜阵列或者半凹透镜阵列，或者采用衍射微透镜阵列。

实施例2或实施例3中，光束31在固化模型51与导光组件2或透光板25之间形成若干间隔、扩散的光束族32，光束族32区域内的打印料5发生固化结合到固化模型51，而光束族32之间的间隔区域的打印料5不会发生固化，从而形成打印料流动区，既有利于固化模型51与导光组件2或透光板25分离时打印料5的快速流动补充，也有利于降低固化模型51与导光组件2或透光板2之间的结合面积，减小分离作用力。而且，光束31的聚焦点可以通过调整使其位于导光组件2或透光板25的朝向模型板侧的表面上，如此可以实现固化模型51与导光组件2或透光板25的最小接触面积和更大的打印料流动和补充的空间。通过增设透光板25，还有利于保护导光组件2，也可以采用利于与固化模型脱离的材料制作透光板25，可加快打印过程；另外，也可以是光束族3离散、聚焦射出透光板25，如此每个光束族25可以用于分别固化若干微小的模型，可以实现微小模型的批量且精确的打印。

实施例4

如图4所示，该实施例在实施例1的基础上进一步作出改进。在导光组件2相对模型板1的另一侧设置加强背板6，用于加固导光组件2，提升导光组件2结构稳定性，提升光束传输的精度。在加强背板6内还可设置有管路61，内部可以通入冷却液对打印料5或者导光组件2进行冷却，当然，其内部也可以通入加热液或电加热丝，对打印料5进行加热，确保打印料5处于合适的打印温度，提升打印精度和速度。

模型板1、固化模型51和打印料5可以封闭在第一打印料储箱4内，可以通过提升内部压强加快打印料5流入固化模型51与导光组件2之间的成型区域，加快打印速度。具体的，导杆11与模型板1连接，导杆11伸出第一打印料储箱4，并保持与第一打印料储箱4之间的滑动密封，通过导杆11带动模型板1沿箭头91移动，以保持第一打印料储箱4内部的压强。由于采用光波导的形式传送光束，可以采用加强背板6，可有效抵抗打印料5对导光组件2的压力作用，减少导光组件2的变形，在打印料5进行增压的情况下可保持导光组件2的变形小或者无变形，可实现对打印料5的增压打印，既可以提升打印速度，又可以保证打印精度。由于采用导光组件2传输光束，不需要光束透过加强背板6，所以加强背板6的结构和选材可以更容易实现，加强背板6可以作为整个打印装置的基座，整体的结构更加稳固紧凑。另外，光源3发出的光束31还可能经过镜组39后再传送到导光组件2，利于调整光束31照射到光波导21的入射角。

实施例5

如图5所示，该实施例在实施例1的基础上进一步作出改进。导光组件2的耦出区24相对模型板1的背面设有固化抑制剂储箱72，固化抑制剂储箱72内部储存有固化抑制剂7。导光组件2采用半透膜材料制作，可以让固化抑制剂7透过导光组件2传送至导光组件2的耦出区24上表面，形成防固化层58(即固化死区)，即此区域内光照不会导致打印料5发生固化，从而有利于打印料5快速的流动到固化模型51与导光组件2之间的成型区域，加快打印速度。

固化抑制剂储箱72可能与第二压力源71连接，采用第二压力源71来控制固化抑制剂储箱72的内部压强，从而对固化抑制剂7渗透到导光组件2上表面的速率进行控制。由于采用导光组件2传输光束，固化抑制剂储箱72的区域可以没有光束穿过，可以更加容易实现或简化抑制剂5供给结构和加压的控制系统。

图中还示意了光源3可以与导光组件2可以成角度设置，让光束31进入导光组件2时的入射角适合光束在光波导21中的传播。

实施例6

如图6所示，该实施例是在实施例5的基础上进一步作出改进，且打印装置的结构与实施例4相比为上下颠倒设置，即光束31是由上向下照射打印料5进行固化成型的，更加利于固化模型51与模型板1的结合。

与实施例5的不同之处还在于，在导光组件2的耦出区24相对模型板1的背面设置加强背板6，导光组件2固连于加强背板6，可有效提升导光组件2的强度。同时，固化抑制剂7能够渗透过加强背板6到达导光组件2，例如，加强背板6可以采用能够渗透固化抑制剂7的材料制成，或者在加强背板6上加工出贯穿的固化抑制剂过流孔(图中未示出)。固化抑制剂7能够进一步渗透过导光组件2，进入打印料5并在导光组件2的下表面形成防固化层58(图中未示出)。

图中示意模型板1与第一打印料储箱4滑动密封配合，形成封闭的内腔，可以提升内部充满打印料5，还可采用第一压力源41对打印料5进行供料，并还可控制打印料5的压强，提升打印速度或打印性能。

该实施例中，由于采用导光组件2传输光束，所以加强背板6不需要考虑透光的问题，可大为简化加强背板6的设计和选材。同时由于加强背板6的加固作用，可确保对打印料5进行大幅增压的情况下依然能够保证结构的完整性和照射图案的准确性，保证打印精度和提升打印速度。

实施例7

如图7所示，示意了在导光组件2的耦出区24设置了第一打印料过流孔28，并在图中导光组件2的下方(相对模型板1的背面)设置了储存打印料5的第二打印料储箱45，第二打印料储箱45与第一压力源41连接，第一压力源41是打印料5供料装置或抽料装置，其本身可具有增压或控压作用。

在打印过程中，导光组件2下方的打印料5可以透过第一打印料过流孔28传送到导光组件2的上方，相比现有打印装置中打印料5沿固化模型51周边沿固化模型51下方的狭缝区域向成型区域中心流动，该实施例的这种补料结构能够大幅缩短打印料5的补料流动距离，使得固化模型51与导光组件2之间的各个位置处的补料流动距离基本相同，能够实现更加快速地补充新打印料5，提升打印速度。传统的打印方式中，当固化模型51的尺寸较大，即固化成型的面积较大时，打印料5需流经较长路径才能达到固化模型51下方成型区域的内部位置，打印料5的补充时间长。当打印料不能及时补充到固化模型51下方位置时，固化模型51下方的中央区域会形成一定的真空度，阻碍固化模型51与导光组件2之间的分离，降低打印速度。而本实施例中，打印料5可以直接由第一打印料过流孔28输送至固化模型51的下方，不受固化面积的影响，针对具有大面积模型的打印可以保持高速的补充打印料，可以大为提升打印速度。另外，由于打印料5可以由固化模型51下方以一定的压强向上送料，可推动固化模型51向上运动，可以加快固化模型51与导光组件2的分离，从而进一步提升打印速度。

图8为图7中标识区域99的局部放大示意图，并示意了第一打印料过流孔28设置成锥形，便于打印料5向上的流动，且减小了第一打印料过流孔28顶端所占的面积，留有更多的面积用于光束31向上照射。另外，导光组件2的下方还可以设置加强背板6，加强背板6上设有贯穿的第二打印料过流孔62，打印料5可以经第二打印料过流孔62流动到第一打印料过流孔28，例如可以让第二打印料过流孔62与第一打印料过流孔28位置相对应，加强背板6下方的打印料5能够依次通过第二打印料过流孔62和第一打印料过流孔28向上输送。

图9示意了图6中标识区域99的局部放大示意图，并示意了导光组件2上的第一打印料过流孔28可以设置为倾斜结构，例如可以便于第一打印料过流孔28在导光组件2内的排布反光镜或半透半反镜片等相匹配。当然，第一打印料过流孔28还可以是弯曲的，或者通过其他的任何方式实现打印料5由导光组件2下方向导光组件2上方传送。

实施例8

如图10所示，该实施例是在实施例8的基础上进一步作出的改进，在第一打印料过流孔28的送料路径上设置阀门29，来控制每个第一打印料过流孔28的开关，或调整每个第一打印料过流孔28的打开程度。具体结构可以在导光组件2相对模型板1的背面设有加强背板6，可以在加强背板6中设置阀门29，用于控制打印料5经第一打印料过流孔28流入导光组件2上方的位置和速度。可以对每个第一打印料过流孔28分别对应设置一个阀门29，也可以是多个第一打印料过流孔28连接到同一个阀门29上，受同一个阀门29的控制。

若干阀门29可以分别与控制器92连接，并受控制器92控制，可以根据固化模型51当前成型截面的图案，控制阀门29让成型截面区域内的部分或全部阀门打开，截面区域外的阀门关闭，让打印料5向上流入到固化模型51与导光组件2之间的区域，补充打印料并推动固化模型51与导光组件2脱离，加快打印速度。

另外，该实施例中还通过活塞状的模型板1与第一打印料储箱4滑动配合形成密封的工作腔，第二打印料储箱45位于加强板6的下方，第一压力源41为打印料5的泵送装置，通过第一压力源41向第二打印料储箱45送料并提升第二打印料储箱45封闭腔的内部压强，让打印料5向上通过打印料过孔62和28加压加速流动，还利于固化模型51与导光单元2之间的脱离，进一步提升打印速度。

实施例9

如图11所示，示意了在导光组件2的耦出区24与模型板1相对的一侧形成了间隔凸台27，这些凸台27形成阵列，在凸台27之间具有间隔凹槽用于打印料5由固化模型51外侧快速的流到固化模型51下方内部，有利于提升补料速度，同时减小固化模型51与导光组件2之间的结合面积，降低两者的分离作用力。在间隔凹槽的底部可形成遮光层26，防止光束31在凸台27之间的根部射出照射打印料5发生固化，影响打印料5流动，具体遮光层26可以是表面加工粗糙不透光，也可以是涂覆隔光材料层，或其他隔光方式均可。

图12和图13示意了本实施例中图11的打印装置的俯视图，并省略了模型板1，在耦出区24设置的凸台27的截面形状可以为如图12所示的方形，也可以是如图13所示的长条形，还可以是圆形，或其他形状。

实施例10

如图14和图15所示，该实施例中示意了打印装置可以具有多个耦入部或多个光源3，各光源3的光束31分别经各自对应的耦入部射入光波导21，经光波导21传输到耦出部23，光束31从耦出区24射出照射打印料5进行固化成型。如图所示，光源3-1的光束31-1经耦入部22-a耦入到光波导21a中，光源3-2的光束31-2经耦入部22-b耦入到光波导21b中，光波导21a和21b可以是同一片光波导的不同部位，光束31-1和31-2都传输到耦出区24，经耦出部23耦出选择性照射打印料5进行固化。图15与图14相比导光组件2采用多个独立的光波导和耦出部叠加而成，利于减小每个光波导的面积，便于制作，导光组件2的每个光波导对应设有耦入部22，每个耦入部22分别通过各自对应的光源3射入光束31，各光波导可以共用相同的耦出区24。图16为本实施例的俯视图，并示意了可以具有更多的光源，如图所示沿耦出区24四周排布的4个光源。另外还可以在导光组件2的耦出区24的下方设置其他光源(如dlp或lcd等光源)照射光束，使得光束透过耦出部23并与耦出部的光束31共同向上照射打印料5，也可以实现多光源照射。

采用多个光源可以具有多种好处，例如可以增强光照功率，提升打印速度，或者让两个光源交替工作，使得每个光源的温度不至于过高，有利于提升光源的寿命。另外，多个光源的光束经光波导还可以传输到耦出区24的不同区域，可以增加照射区域的面积，即可增加成型区域的面积，实现更大模型的打印。多光源经光波导传输光束固化成型，当其中一个光源发生故障，可以通过其他光源继续工作保持整个3d打印装置的持续工作，从而可提升了系统的可靠性。或者，各光源发出光束的特性不同，譬如图中的光源3-1发出的光束31-1可以使得打印料5固化，而光源3-2发出的光束31-2能够阻止打印料5被其他光束固化，如此光束31-1光照时固化，可以在导光组件2靠近打印料5的表面形成防固化层，便于打印料5快速流动到成型区。

模型板1沿箭头91的移动可以采用常规的现有技术实现，如丝杆机构等，另外完整的打印装置或系统可能还包括控制器和相应的电动执行装置，也可能包括控制器或计算机装置等，具体不再累述。

光波导21的材料可以为多种导光材料，或者是在其他基材(如加强背板6)的基础上铺设导光材料，例如铌酸锂(linbo3)、ⅲ-ⅴ族半导体化合物、二氧化硅(sio2)、soi(silicon-on-insulator，绝缘体上硅)、聚合物(polymer)和玻璃扩散型光波导。

光固化光源可以根据具体的光敏树脂特性采用相应的光源，例如波长为355nm或405nm的紫外光光源，或405nm到600nm的可见光光源。光源可以采用sla(stereolithographyapparatus)、数字投影光源dlp(digitallightprocessing)、激光扫描(laser)、led屏、lcd屏等多种方式实现、也可以利用手机屏幕、ipad屏幕或者其他显示屏等屏幕作为光源，当然还可以配合相应的镜组调整光束。

光敏打印料5为任何光照可以引发固化反应的液态材料，如光照引发聚合反应的树脂液体，还可能在树脂液体中混合粉末材料，如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末或其他的粉末材料，还可能在树脂液体中混合细胞、药物、颜料等。

前述各实施例还可以被设置在一个温度受控的腔室内进行3d打印，例如在腔室内设置加热器和温度传感器来控制腔室内的温度为设定值，让光敏树脂的聚合反应更加稳定，提升打印质量和打印速度。

本发明叙述中所采用“上”、“下”、“左”、“右”等方位性词语，是基于具体附图的方便性描述，不是对本发明的限制。实际应用中，由于结构整体在空间的变换，实际的方位可能与附图的不同，但这些变换都属于本发明所要求的保护范围。