一種基于dlp技術(shù)的3d打印的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，包括機(jī)殼、DMD及成型工作箱，機(jī)殼內(nèi)的上端設(shè)有DMD，機(jī)殼內(nèi)的下端設(shè)有成型工作箱，機(jī)殼內(nèi)固定有成像鏡，成像鏡位于DMD與成型工作箱之間，機(jī)殼的兩側(cè)均固定有光源固定架，光源固定架內(nèi)旋轉(zhuǎn)連接有光源器；機(jī)殼內(nèi)架有物料噴嘴，物料噴嘴連接有物料進(jìn)管，物料進(jìn)管上設(shè)有電磁閥，物料經(jīng)管的另一端連接有供料箱；成型工作箱內(nèi)設(shè)有液位傳感器，液位傳感器與電磁閥相匹配；成型工作箱內(nèi)滑動(dòng)連接有滾液桿；成型工作箱上連接有自動(dòng)升降桿。方法成型速度快，自動(dòng)化程度高，同時(shí)，在打印機(jī)中增加自動(dòng)加料機(jī)構(gòu)及液面抹平部件，簡化操作，且進(jìn)一步提高產(chǎn)品的精確度，削弱外界因素對打印機(jī)工作的干擾。
【專利說明】—種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種3D打印機(jī)，尤其是一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)實(shí)際上是一系列快速原型成型技術(shù)的統(tǒng)稱，其基本原理都是疊層制造，由快速原型機(jī)在X-Y平面內(nèi)通過掃描形式形成工件的截面形狀，而在Z坐標(biāo)間斷地作層面厚度的位移，最終形成三維制件。目前市場上常見的3D打印技術(shù)主要有3DP(3D Printing)三維印刷技術(shù)、FDM(Fused Deposit1n Modeling)溶融層積成型技術(shù)、SLA(Stereolithography)立體平版印刷技術(shù)、L0M(Laminated Object Modelling)疊層實(shí)體制造技術(shù)、SLS (Selected Laser Sintering)選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)、DLP (Digital LightProcess1n)數(shù)字光處理成型技術(shù)等。3D打印與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)不同，因此又稱為添加制造(AM, Additive Manufacturing)。作為一種綜合性應(yīng)用技術(shù),3D打印綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多方面的前沿技術(shù)知識(shí)，具有很高的科技含量。3D打印機(jī)是3D打印的核心裝備。它是集機(jī)械、控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體的復(fù)雜機(jī)電一體化系統(tǒng)，主要由高精度機(jī)械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和成型環(huán)境等子系統(tǒng)組成。此外，新型打印材料、打印工藝、設(shè)計(jì)與控制軟件等也是3D打印技術(shù)體系的重要組成部分。
[0003]DLP成型技術(shù)是SLA立體平板印刷技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展:SLA立體平版印刷技術(shù)以光敏樹脂為原料，通過計(jì)算機(jī)控制激光或紫外光按零件的各分層截面信息在液態(tài)的光敏樹脂表面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，被掃描區(qū)域的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化，形成零件的一個(gè)薄層。一層固化完成后，工作臺(tái)下移一個(gè)層厚的距離，然后在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂，直至得到三維實(shí)體模型。
[0004]現(xiàn)有的基于DLP的3D打印機(jī)，需要工作人員通過相關(guān)操作進(jìn)行加料，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且或多或少會(huì)存在人為操作誤差，從而影響打印產(chǎn)品的精確度。另一方面，現(xiàn)有的基于DLP的3D打印機(jī)，利用液體原料的自我沉淀實(shí)現(xiàn)液面平整，遇到碰撞或其他影響因素時(shí)，原料的液面會(huì)發(fā)生起伏，起伏時(shí)，若進(jìn)行打印作業(yè)則會(huì)嚴(yán)重影響打印質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，通過激光或紫外光按產(chǎn)品的各分層截面信息在液態(tài)的光敏樹脂表面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，被掃描區(qū)域的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化，形成零件的一個(gè)薄層。一層固化完成后，工作臺(tái)下移一個(gè)層厚的距離，然后在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂，直至得到三維實(shí)體產(chǎn)品。該方法成型速度快，自動(dòng)化程度高，可成形任意復(fù)雜形狀，尺寸精度高，可成形任意復(fù)雜形狀、材料的利用率接近100%、尺寸精度高、成形件強(qiáng)度高，主要應(yīng)用于復(fù)雜、高精度的精細(xì)工件快速成型。同時(shí)，在打印機(jī)中增加自動(dòng)加料機(jī)構(gòu)及液面抹平部件，簡化操作，且進(jìn)一步提高產(chǎn)品的精確度，削弱外界因素對打印機(jī)工作的干擾。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，包括機(jī)殼、DMD及成型工作箱，機(jī)殼內(nèi)的上端設(shè)有DMD，機(jī)殼內(nèi)的下端設(shè)有成型工作箱，機(jī)殼內(nèi)固定有成像鏡，成像鏡位于DMD與成型工作箱之間，其特征在于:機(jī)殼的兩側(cè)均設(shè)有貫通孔，貫通孔內(nèi)均固定有光源固定架，光源固定架內(nèi)旋轉(zhuǎn)連接有光源器，光源器與DMD相匹配；機(jī)殼內(nèi)架有滑桿，滑桿位于成型工作箱的上方，滑桿上滑動(dòng)連接有物料噴嘴，物料噴嘴上連接有物料進(jìn)管，物料進(jìn)管上設(shè)有電磁閥，物料經(jīng)管的另一端連接有供料箱，供料箱連接于機(jī)殼的表面；成型工作箱內(nèi)設(shè)有液位傳感器，液位傳感器與電磁閥相匹配；成型工作箱內(nèi)的前壁與后壁上均設(shè)有第一滑架，第一滑架之間滑動(dòng)連接有滾液桿；成型工作箱上連接有自動(dòng)升降桿。連接于光源固定架的光源器能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而能夠調(diào)整選光線發(fā)射的角度。在每次打印前調(diào)整光源器使光線發(fā)射至DMD的理想位置，DMD接受的光源率將會(huì)顯著上升，從而促進(jìn)固化效果，減少固化時(shí)間。物料噴嘴能夠在滑桿上移動(dòng)，在移動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)對成型工作箱加料，故成型工作箱內(nèi)的物料添加更為均勻，液面更為整齊，提高成型后產(chǎn)品的精確度。電磁閥控制物料進(jìn)管的導(dǎo)通及斷開，液位傳感器能夠接受液位信號，兩者相互配合使用。當(dāng)液位傳感器接收到液位信號(表示物料已添加完全)時(shí)，液位傳感器將該信號傳達(dá)給電磁閥，電磁閥關(guān)閉，停止加料。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料，不僅省時(shí)省力，而且加料精確度高。自動(dòng)升降桿控制成型工作箱，實(shí)現(xiàn)成型工作箱升降，當(dāng)完成第一層打印后，降低自動(dòng)升降桿并帶動(dòng)成型工作箱下降，加料后可打印第二層，直至打印完全，結(jié)構(gòu)簡單，易操作。
[0008]進(jìn)一步，殼體中設(shè)有空腔，空腔內(nèi)伸縮連接有擋板。擋板能夠遮擋成型工作箱，避免雜質(zhì)進(jìn)入而影響打印效果。
[0009]進(jìn)一步，擋板上設(shè)有凹槽，凹槽控制擋板活動(dòng)。凹槽方便工作人員拉伸擋板。
[0010]進(jìn)一步，光源固定架包括有支腳及支架，支腳固定于機(jī)殼的外表面，支架上架有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上連接有光源器。支腳用于固定光源固定架，支架通過轉(zhuǎn)軸連接光源器，實(shí)現(xiàn)光源器可旋轉(zhuǎn)。
[0011]進(jìn)一步，支腳上設(shè)有第一螺孔，機(jī)殼的外表面設(shè)有第二螺孔，第一螺孔與第二螺孔相互配合，第一螺孔與第二螺孔內(nèi)連接有螺栓。實(shí)現(xiàn)光源固定架可拆卸，方便工作人員進(jìn)行日常維護(hù)及更換。
[0012]進(jìn)一步，成像鏡的兩側(cè)連接有限位桿，限位桿固定于機(jī)殼內(nèi)的兩側(cè)。限位桿用于固定成像鏡。
[0013]進(jìn)一步，滑桿的兩端均連接有第二滑架，第二滑架固定于機(jī)殼內(nèi)的兩側(cè)，第二滑架滑動(dòng)連接滑桿?；瑮U能夠在第二滑架上移動(dòng)，當(dāng)需要加料時(shí)，將滑桿移動(dòng)至各個(gè)位置加料，實(shí)現(xiàn)均勻加料；當(dāng)加料完成后，將滑桿移動(dòng)至最角落處，避免其影響打印。
[0014]進(jìn)一步嗎，自動(dòng)升降桿分別設(shè)于機(jī)殼的兩側(cè)，自動(dòng)升降桿之間架有支桿，支桿上連接有托盤，托盤的上端連接成型工作箱。
[0015]由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果:
[0016]本實(shí)用新型為一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，通過激光或紫外光按產(chǎn)品的各分層截面信息在液態(tài)的光敏樹脂表面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，被掃描區(qū)域的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化，形成零件的一個(gè)薄層。一層固化完成后，工作臺(tái)下移一個(gè)層厚的距離，然后在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂，直至得到三維實(shí)體產(chǎn)品。該方法成型速度快，自動(dòng)化程度高，可成形任意復(fù)雜形狀，尺寸精度高，可成形任意復(fù)雜形狀、材料的利用率接近100%、尺寸精度高、成形件強(qiáng)度高，主要應(yīng)用于復(fù)雜、高精度的精細(xì)工件快速成型。同時(shí)，在打印機(jī)中增加自動(dòng)加料機(jī)構(gòu)及液面抹平部件，簡化操作，且進(jìn)一步提高產(chǎn)品的精確度，削弱外界因素對打印機(jī)工作的干擾。
[0017]連接于光源固定架的光源器能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而能夠調(diào)整選光線發(fā)射的角度。在每次打印前調(diào)整光源器使光線發(fā)射至DMD的理想位置，DMD接受的光源率將會(huì)顯著上升，從而促進(jìn)固化效果，減少固化時(shí)間。物料噴嘴能夠在滑桿上移動(dòng)，在移動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)對成型工作箱加料，故成型工作箱內(nèi)的物料添加更為均勻，液面更為整齊，提高成型后產(chǎn)品的精確度。電磁閥控制物料進(jìn)管的導(dǎo)通及斷開，液位傳感器能夠接受液位信號，兩者相互配合使用。當(dāng)液位傳感器接收到液位信號(表示物料已添加完全)時(shí)，液位傳感器將該信號傳達(dá)給電磁閥，電磁閥關(guān)閉，停止加料。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料，不僅省時(shí)省力，而且加料精確度高。自動(dòng)升降桿控制成型工作箱，實(shí)現(xiàn)成型工作箱升降，當(dāng)完成第一層打印后，降低自動(dòng)升降桿并帶動(dòng)成型工作箱下降，加料后可打印第二層，直至打印完全，結(jié)構(gòu)簡單，易操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0019]圖1為本實(shí)用新型一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)的示意圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)擋板拉下時(shí)的示意圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型中成型工作箱的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1至圖6所示，一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，包括機(jī)殼1、DMD2及成型工作箱4,機(jī)殼1內(nèi)的上端設(shè)有DMD2,DMD2是一種極小的反射鏡，這些微鏡皆懸浮著并可向兩側(cè)傾斜10-12°左右，從而可構(gòu)成啟通和斷開兩種工作狀態(tài)。為了獲得不同的亮度，微鏡啟通和斷開的速率還可以改變，工作時(shí)通過成千上萬個(gè)微鏡器件的的角度變化，來實(shí)現(xiàn)投射圖像的改變。機(jī)殼1的兩側(cè)均設(shè)有貫通孔5，貫通孔5內(nèi)均固定有光源固定架7，光源固定架7包括有支腳(圖中未標(biāo)明)及支架(圖中未標(biāo)明)，支腳固定于機(jī)殼1的外表面，支腳上設(shè)有第一螺孔，機(jī)殼1的外表面設(shè)有第二螺孔，第一螺孔與第二螺孔相互配合，第一螺孔與第二螺孔內(nèi)連接有螺栓，實(shí)現(xiàn)光源固定架7可拆卸、可固定；支架上架有轉(zhuǎn)軸(圖中未標(biāo)明)，轉(zhuǎn)軸上連接有光源器6，因此轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)可帶動(dòng)光源器6旋轉(zhuǎn)。連接于光源固定架7的光源器6能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而能夠調(diào)整選光線發(fā)射的角度。在每次打印前調(diào)整光源器6使光線發(fā)射至DMD2的理想位置，DMD2接受的光源率將會(huì)顯著上升，成像更加逼真，從而促進(jìn)固化效果，減少固化時(shí)間。
[0026]DMD2的下方固定有成像鏡3，成像鏡3的兩側(cè)連接有限位桿31，限位桿31固定于機(jī)殼1內(nèi)的兩側(cè)，限位桿31用于固定成像鏡3。光線在DMD2內(nèi)成像后發(fā)射至成像鏡3，成像鏡3的下方設(shè)有成型工作箱4。成型工作箱4的上方安裝有物料噴嘴9，物料噴嘴9通過物料進(jìn)管92連接至供料箱14，物料進(jìn)管92上設(shè)有電磁閥91，電磁閥91用于控制物料進(jìn)管92，電磁閥91開啟時(shí)，供料箱14向物料噴嘴9供料，物料噴嘴9將物料噴入成型工作箱4內(nèi)，實(shí)現(xiàn)供料。此時(shí)，成像鏡3將光線有規(guī)則的照射在成型工作箱4內(nèi)的物料上，一段時(shí)間后物料固化，然后再次進(jìn)料，并通過調(diào)節(jié)成型工作箱4的高度，使剛進(jìn)的物料在固化位置上，如此循環(huán)直至完成打印。
[0027]機(jī)殼1內(nèi)架有滑桿10，物料噴嘴9連接于滑桿10，一次物料噴嘴9可在滑桿10上來回滑動(dòng)；同時(shí)，滑桿10的兩端均連接有第二滑架11，第二滑架11固定于機(jī)殼1內(nèi)的兩側(cè)，第二滑架11滑動(dòng)連接滑桿10，第二滑架11與滑桿10呈十字交叉。滑桿10能夠在第二滑架11上移動(dòng)，當(dāng)需要加料時(shí)，滑桿10在第二滑架11上滑動(dòng)，物料噴嘴9在滑桿10上移動(dòng)，因此物料噴嘴9能夠?qū)⑽锪蠂娙氤尚凸ぷ飨?的各個(gè)位置，實(shí)現(xiàn)均勻加料，進(jìn)而打印精確度顯著提高，避免出現(xiàn)多打或者漏打。當(dāng)加料完成后，將滑桿10與物料噴嘴9均移動(dòng)至最角落處，避免其影響打印。
[0028]成型工作箱4內(nèi)設(shè)有液位傳感器43，液位傳感器43與電磁閥91相匹配，電磁閥91控制物料進(jìn)管92的導(dǎo)通及斷開，液位傳感器43能夠接受液位信號，兩者相互配合使用。當(dāng)液位傳感器43接收到液位信號(表示物料已添加完全)時(shí)，液位傳感器43將該信號傳達(dá)給電磁閥91，電磁閥91關(guān)閉，停止加料，一次固化完成，成型工作箱4內(nèi)的物料也隨之減少；然后通過調(diào)整成型工作箱4的高度，并二次進(jìn)料，再次利用液位傳感器43與電磁閥91實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料，二次加入的物料在成型工作箱4的固化位置被光照固化，二次固化結(jié)束，成型工作箱4內(nèi)的物料也隨之減少，如此循環(huán)直至打印結(jié)束。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料，不僅省時(shí)省力，而且加料精確度高。
[0029]成型工作箱4內(nèi)的前壁與后壁上均設(shè)有第一滑架41，第一滑架41之間滑動(dòng)連接有滾液桿42 ;當(dāng)成型工作箱4內(nèi)進(jìn)料后，滾液桿42能夠?qū)⑽锪夏ㄆ?，故成型工作?內(nèi)的物料更為均勻，液面更為整齊，提高成型后產(chǎn)品的精確度。成型工作箱4上連接有自動(dòng)升降桿12，自動(dòng)升降桿12分別設(shè)于機(jī)殼1的兩側(cè)，自動(dòng)升降桿12之間架有支桿13，支桿13上連接有托盤15，托盤15的上端連接成型工作箱4。自動(dòng)升降桿12控制成型工作箱4，實(shí)現(xiàn)成型工作箱4升降，當(dāng)完成第一層打印后，降低自動(dòng)升降桿12并帶動(dòng)成型工作箱4下降，力口料后可打印第二層，直至打印完全，結(jié)構(gòu)簡單，易操作。
[0030]同時(shí)，殼體中設(shè)有空腔，空腔內(nèi)伸縮連接有擋板8。擋板8能夠遮擋成型工作箱4，避免雜質(zhì)進(jìn)入而影響打印效果。進(jìn)一步，擋板8上設(shè)有凹槽81，凹槽81控制擋板8活動(dòng)。凹槽81方便工作人員拉伸擋板8。
[0031]以上僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本實(shí)用新型為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，包括機(jī)殼、DMD及成型工作箱，所述機(jī)殼內(nèi)的上端設(shè)有所述DMD，所述機(jī)殼內(nèi)的下端設(shè)有成型工作箱，所述機(jī)殼內(nèi)固定有成像鏡，所述成像鏡位于所述DMD與所述成型工作箱之間，其特征在于:所述機(jī)殼的兩側(cè)均設(shè)有貫通孔，所述貫通孔內(nèi)均固定有光源固定架，所述光源固定架內(nèi)旋轉(zhuǎn)連接有光源器，所述光源器與所述DMD相匹配；所述機(jī)殼內(nèi)架有滑桿，所述滑桿位于所述成型工作箱的上方，所述滑桿上滑動(dòng)連接有物料噴嘴，所述物料噴嘴上連接有物料進(jìn)管，所述物料進(jìn)管上設(shè)有電磁閥，所述物料經(jīng)管的另一端連接有供料箱，所述供料箱連接于所述機(jī)殼的表面；所述成型工作箱內(nèi)設(shè)有液位傳感器，所述液位傳感器與所述電磁閥相匹配；所述成型工作箱內(nèi)的前壁與后壁上均設(shè)有第一滑架，所述第一滑架之間滑動(dòng)連接有滾液桿；所述成型工作箱上連接有自動(dòng)升降桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī),其特征在于:所述殼體中設(shè)有空腔，所述空腔內(nèi)伸縮連接有擋板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，其特征在于:所述擋板上設(shè)有凹槽，所述凹槽控制所述擋板活動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，其特征在于:所述光源固定架包括有支腳及支架，所述支腳固定于所述機(jī)殼的外表面，所述支架上架有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上連接有所述光源器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，其特征在于:所述支腳上設(shè)有第一螺孔，所述機(jī)殼的外表面設(shè)有第二螺孔，所述第一螺孔與所述第二螺孔相互配合，所述第一螺孔與所述第二螺孔內(nèi)連接有螺栓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，其特征在于:所述成像鏡的兩側(cè)連接有限位桿，所述限位桿固定于所述機(jī)殼內(nèi)的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，其特征在于:所述滑桿的兩端均連接有第二滑架，所述第二滑架固定于所述機(jī)殼內(nèi)的兩側(cè)，所述第二滑架滑動(dòng)連接所述滑桿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于DLP技術(shù)的3D打印機(jī)，其特征在于:所述自動(dòng)升降桿分別設(shè)于所述機(jī)殼的兩側(cè)，所述自動(dòng)升降桿之間架有支桿，所述支桿上連接有托盤，所述托盤的上端連接所述成型工作箱。
【文檔編號】B29C67/00GK204095140SQ201420439731
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】裴文劍 申請人:浙江閃鑄三維科技有限公司