一种3D激光打印机液态树脂固化成形装置及其成形方法与流程

本发明属于液态光敏树脂激光固化，具体是一种3d激光打印机液态树脂固化成形装置及其成形方法。

背景技术：

1、光固化3d打印机是一种使用紫外光固化树脂（uv光固化树脂）来逐层制造物体的3d打印设备，这种打印机通过照射紫外光（通常是紫外激光或uvled光源）来使液态光固化树脂固化成固体物体；

2、现有光固化3d打印设备中，主要采用从树脂池的上表面或下表面投影激光的方式进行打印，上表面打印方式，需要消耗大量的树脂材料，成本较高，所以下表面打印方式被广泛应用，但是下表面投影工艺同样存在问题，因为树脂材料固化后，不仅会与打印基板粘连，同时还会跟透明的树脂池下表面形成粘连，导致准备提升进行下一层打印时，使成型树脂部分变形、开裂，或者失效，而且对于液态树脂状态是否均匀没有保障，这对固化成型的树脂质量有一定的影响。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的液态树脂固化过程中的粘连问题和液态树脂是否均匀的问题，本发明提供了一种3d激光打印机液态树脂固化成形装置及其成形方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种d激光打印机液态树脂固化成形装置，包括建造平台，所述建造平台上固定连接有连接伸缩杆，所述连接伸缩杆螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆下端转动连接有安装架，所述螺纹杆上端固定连接有驱动电机，所述建造平台滑动连接有树脂连接管；

3、其中，所述树脂连接管外侧固定连接有树脂存放腔，所述树脂存放腔下侧固定连接有限位连接环，所述限位连接环内固定连接有透光窗口，所述限位连接环下侧安装有激光发射器，所述树脂存放腔内滑动连接有平衡滑动环，所述平衡滑动环和树脂存放腔之间设置有平衡挤压弹簧，所述限位连接环上转动连接有周向阵列分布的搅动扇。

4、优选地，所述树脂连接管下侧开设有与供搅动扇搅动的周向阵列的通道，所述搅动扇与树脂连接管的通道相贴合。

5、优选地，所述建造平台上侧设置有活塞环，所述建造平台活塞环的高度比树脂连接管下侧供搅动扇搅动的通道高。

6、优选地，所述搅动扇上侧转动连接有限位挡板，所述限位挡板与树脂存放腔固定连接。

7、优选地，所述搅动扇下侧固定连接有限位转动轴，所述限位转动轴与限位连接环贯穿转动连接，所述限位连接环的下侧与限位转动轴同轴心的位置固定连接有限位转动滑环，所述限位转动滑环内滑动连接有周向阵列分布的楔形限位柱，所述楔形限位柱与限位转动滑环之间设置有第一复位弹簧。

8、优选地，所述限位转动轴外轮廓上开设有与楔形限位柱直径相同的孔，所述限位转动轴与楔形限位柱楔形配合。

9、优选地，所述透光窗口上贯穿转动连接有第一分离转动轴，所述第一分离转动轴在透光窗口下侧固定连接有传动齿轮，所述第一分离转动轴下端固定连接有转动电机，所述透光窗口下侧转动连接有传动齿环，所述传动齿环与传动齿轮啮合连接，所述传动齿环啮合连接有从动齿轮，所述从动齿轮内固定连接有第二分离转动轴，所述第二分离转动轴与透光窗口贯穿转动连接。

10、优选地，所述第一分离转动轴与传动齿轮之间设置有扭簧。

11、优选地，所述第一分离转动轴与第二分离转动轴的水平分离轴的高度比建造平台与透光窗口之间的最小间距矮。

12、本发明还提供了一种d激光打印机液态树脂固化成形方法，包括以下步骤：

13、s1、先由驱动电机开启，通过螺纹杆和连接伸缩杆使建造平台向下滑动，使树脂连接管内的液态树脂通过搅动扇流入树脂存放腔，经过搅动扇的搅动，使得液态树脂更加均匀，当建造平台滑动至最低位置时，启动激光发射器，通过透光窗口对建造平台与透光窗口之间的液态树脂进行激光固化；

14、s2、当第一层固化完成后，由驱动电机反向输出，进而带动建造平台向上滑动，上滑一定距离后，再此由激光发射器打印第二层，随着建造平台向上滑动，树脂存放腔内的液态树脂通过搅动扇流入树脂连接管，由于限位转动轴和楔形限位柱楔形配合，使得搅动扇仅能逆时针转动，增强搅动效果，进一步使得液态树脂更加均匀；

15、s3、再每一层打印完成后，启动转动电机，带动第一分离转动轴和第二分离转动轴同步转动，对刚打印完的固化树脂的下表面进行刮除，避免固化后的树脂与透光窗口相粘合，由于第一分离转动轴与传动齿轮之间设置有扭簧，使得在转动电机的带动下，每次第一分离转动轴都比第二分离转动轴优先转动。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

17、本发明通过设置建造平台和树脂存放腔等结构的配合，通过树脂连接管和树脂存放腔配合建造平台组成的活塞结构，使得液态树脂在建造平台的平衡挤压弹簧的共同作用下，使得液态树脂始终处于挤压状态，确保打印过程中液态树脂的均匀性；

18、本发明通过设置搅动扇和楔形限位柱等结构的配合，通过楔形限位柱与限位转动轴的楔形配合，使得搅动扇仅能逆时针转动，进而使搅动对树脂存放腔和树脂连接管之间流动的液态树脂始终需要经过搅动扇才能流通，进一步使液态树脂变得均匀；

19、本发明通过设置转动电机和第一分离转动轴等结构的配合，由转动电机通过传动齿轮和传动齿环带动从动齿环转动，进而使第一分离转动轴和第二分离转动轴可以在转动电机的带动下同时转动，由于第一分离转动轴和传动齿轮之间设置有扭簧，通过扭簧使的第一分布转动轴每次转动都要比第二分离转动轴快一步。

技术特征：

1.一种3d激光打印机液态树脂固化成形装置，包括建造平台（100），其特征在于：所述建造平台（100）上固定连接有连接伸缩杆（101），所述连接伸缩杆（101）螺纹连接有螺纹杆（201），所述螺纹杆（201）下端转动连接有安装架（202），所述螺纹杆（201）上端固定连接有驱动电机（200），所述建造平台（100）滑动连接有树脂连接管（303）；

2.根据权利要求1所述的3d激光打印机液态树脂固化成形装置，其特征在于：所述树脂连接管（303）下侧开设有与供搅动扇（400）搅动的周向阵列的通道，所述搅动扇（400）与树脂连接管（303）的通道相贴合。

3.根据权利要求1所述的3d激光打印机液态树脂固化成形装置，其特征在于：所述建造平台（100）上侧设置有活塞环，所述建造平台（100）活塞环的高度比树脂连接管（303）下侧供搅动扇（400）搅动的通道高。

4.根据权利要求3所述的3d激光打印机液态树脂固化成形装置，其特征在于：所述搅动扇（400）上侧转动连接有限位挡板（304），所述限位挡板（304）与树脂存放腔（300）固定连接。

5.根据权利要求4所述的3d激光打印机液态树脂固化成形装置，其特征在于：所述搅动扇（400）下侧固定连接有限位转动轴（401），所述限位转动轴（401）与限位连接环（305）贯穿转动连接，所述限位连接环（305）的下侧与限位转动轴（401）同轴心的位置固定连接有限位转动滑环（402），所述限位转动滑环（402）内滑动连接有周向阵列分布的楔形限位柱（403），所述楔形限位柱（403）与限位转动滑环（402）之间设置有第一复位弹簧（404）。

6.根据权利要求5所述的3d激光打印机液态树脂固化成形装置，其特征在于：所述限位转动轴（401）外轮廓上开设有与楔形限位柱（403）直径相同的孔，所述限位转动轴（401）与楔形限位柱（403）楔形配合。

7.根据权利要求1所述的3d激光打印机液态树脂固化成形装置，其特征在于：所述透光窗口（501）上贯穿转动连接有第一分离转动轴（600），所述第一分离转动轴（600）在透光窗口（501）下侧固定连接有传动齿轮（602），所述第一分离转动轴（600）下端固定连接有转动电机（601），所述透光窗口（501）下侧转动连接有传动齿环（603），所述传动齿环（603）与传动齿轮（602）啮合连接，所述传动齿环（603）啮合连接有从动齿轮（604），所述从动齿轮（604）内固定连接有第二分离转动轴（605），所述第二分离转动轴（605）与透光窗口（501）贯穿转动连接。

8.根据权利要求7所述的3d激光打印机液态树脂固化成形装置，其特征在于：所述第一分离转动轴（600）与传动齿轮（602）之间设置有扭簧。

9.根据权利要求7所述的3d激光打印机液态树脂固化成形装置，其特征在于：所述第一分离转动轴（600）与第二分离转动轴（605）的水平分离轴的高度比建造平台（100）与透光窗口（501）之间的最小间距矮。

10.一种3d激光打印机液态树脂固化成形方法，应用于如权利要求1-9任一所述的一种3d激光打印机液态树脂固化成形装置，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明属于液态光敏树脂激光固化技术领域，且公开了一种3D激光打印机液态树脂固化成形装置及其成形方法。包括建造平台，所述建造平台上固定连接有连接伸缩杆，所述连接伸缩杆螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆下端转动连接有安装架，所述螺纹杆上端固定连接有驱动电机，所述建造平台滑动连接有树脂连接管，所述树脂连接管外侧固定连接有树脂存放腔，所述树脂存放腔下侧固定连接有限位连接环；本发明通过设置建造平台和树脂存放腔等结构的配合，通过树脂连接管和树脂存放腔配合建造平台组成的活塞结构，使得液态树脂在建造平台的平衡挤压弹簧的共同作用下，使得液态树脂始终处于挤压状态，确保打印过程中液态树脂的均匀性。

技术研发人员：戴钺,李睿涵,王红梅,陈志强
受保护的技术使用者：武汉芬睿德三维耗材有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/21