本發(fā)明涉及光固化3D打印裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種連續(xù)提升光固化透氧成型裝置。

背景技術(shù)：

3D打印是快速成型技術(shù)的一種，快速成型技術(shù)不需要專用的工具和模具，具有極大的柔性，而且制造工藝步驟簡(jiǎn)單，單件生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品的制造速度快，可以縮短產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間，降低開發(fā)成本。

連續(xù)液面生產(chǎn)(CLIP)技術(shù)是最近發(fā)展起來的一種快速成型技術(shù)，其原理是：底部設(shè)有紫外光投影裝置，紫外光讓位于原料槽中的光敏樹脂固化，而氧抑制固化，原料槽底部設(shè)有透光透氧膜/層，這個(gè)透光透氧膜/層可以透光同時(shí)透過氧氣，原料槽底部的液態(tài)樹脂由于接觸氧氣而保持穩(wěn)定的液態(tài)區(qū)域(盲區(qū))，這樣就保證了固化的連續(xù)性。這項(xiàng)技術(shù)最重要的兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，一個(gè)是打印速度快到了顛覆性程度，比傳統(tǒng)的3D打印機(jī)要快25～100倍；另外一個(gè)是分層理論上可以無限細(xì)膩。

此技術(shù)的關(guān)鍵在于底部的透光透氧膜/層，它是復(fù)合的，不僅可以透光而且可以透過氧氣，能打印細(xì)小或多孔的結(jié)構(gòu)。但是，打印較大打印件時(shí)透光透氧膜/層內(nèi)氧氣無法得到持續(xù)補(bǔ)充，使盲區(qū)樹脂固化，并且打印件易與透光透氧膜/層粘接，最終無法連續(xù)固化成型，同時(shí)造成透光透氧膜/層老化，降低了使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種連續(xù)提升光固化透氧成型裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)透光透氧膜/層表面連續(xù)供氧，解決了盲區(qū)樹脂固化、打印件與透光透氧膜/層粘接無法連續(xù)固化成型的問題，延長了透光透氧膜/層的使用壽命，提高CLIP光固化打印件成功率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

連續(xù)提升光固化透氧成型裝置，包括用于盛放光敏樹脂的樹脂槽、位于所述樹脂槽底部的透光透氧膜/層、設(shè)置在所述樹脂槽上方的打印平臺(tái)和設(shè)置在所述樹脂槽下方的投影裝置，其中：所述樹脂槽內(nèi)部設(shè)置有氧氣槽，所述氧氣槽為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填充有氧氣，所述氧氣槽的上端和側(cè)面密封，所述氧氣槽的底端開口且與所述透光透氧膜/層接觸；

所述連續(xù)提升光固化透氧成型裝置還包括驅(qū)動(dòng)所述透光透氧膜/層在所述氧氣槽下方移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置可以是貼合摩擦驅(qū)動(dòng)或者是通過連桿直接帶動(dòng)的等各種驅(qū)動(dòng)裝置。

優(yōu)選的，所述氧氣槽固定在所述樹脂槽中，所述透光透氧膜/層僅貼合在所述樹脂槽的底部，所述驅(qū)動(dòng)裝置位于所述透光透氧膜/層的底部，驅(qū)動(dòng)連接所述透光透氧膜/層，從而導(dǎo)致所述透光透氧膜/層的不同部分與所述氧氣槽接觸，當(dāng)所述透光透氧膜/層表面氧氣濃度較低時(shí)，氧氣由所述氧氣槽擴(kuò)散至所述透光透氧膜/層表面，使得所述透光透氧膜/層表面盲區(qū)穩(wěn)定存在。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置為設(shè)置在所述氧氣槽兩側(cè)的一對(duì)輥?zhàn)?，所述輥?zhàn)拥捻敹烁哂谒鲅鯕獠鄣牡锥?，使位于所述輥?zhàn)又g的透光透氧膜/層發(fā)生形變，增強(qiáng)所述氧氣槽的密封性。

優(yōu)選的，所述透光透氧膜/層與所述樹脂槽的側(cè)壁固定連接，所述氧氣槽和樹脂槽分別單獨(dú)固定，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)連接所述樹脂槽的側(cè)壁，所述側(cè)壁的移動(dòng)，帶動(dòng)所述透光透氧膜/層移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述透光透氧膜/層表面連續(xù)供氧。

優(yōu)選的，所述樹脂槽還包括位于所述樹脂槽中心且與所述透光透氧膜/層固定連接的中軸，所述中軸上設(shè)置有軸套，所述氧氣槽兩端分別固定在所述樹脂槽的側(cè)壁和所述軸套上，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)連接所述中軸，所述中軸帶動(dòng)所述透光透氧膜/層運(yùn)動(dòng)，使所述透光透氧膜/層表面盲區(qū)穩(wěn)定存在。

進(jìn)一步的，所述樹脂槽為方形結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述透光透氧膜/層水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，保證所述透光透氧膜/層與所述氧氣槽完全接觸。

進(jìn)一步的，所述樹脂槽為圓形結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述透光透氧膜/層水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，保證所述透光透氧膜/層與所述氧氣槽完全接觸。

為保證所述氧氣槽內(nèi)氧氣濃度，所述氧氣槽通過氧氣管道連接有充氧裝置，所述氧氣槽和充氧裝置之間設(shè)置有氣壓調(diào)節(jié)器，所述氧氣槽內(nèi)部壓力為0.1～10MPa。

優(yōu)選的，所述氧氣槽數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)；

所述透光透氧膜/層為透氧硅膠。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明公開了一種連續(xù)提升光固化透氧成型裝置，包括用于盛放光敏樹脂的樹脂槽、位于樹脂槽底部的透光透氧膜/層、設(shè)置在樹脂槽上方的打印平臺(tái)和設(shè)置在樹脂槽下方的投影裝置，其中：樹脂槽內(nèi)部設(shè)置有氧氣槽，氧氣槽為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填充有氧氣，氧氣槽的上端和側(cè)面密封，底端開口且與透光透氧膜/層接觸；連續(xù)提升光固化透氧成型裝置還包括驅(qū)動(dòng)透光透氧膜/層在氧氣槽下方移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)透光透氧膜/層移動(dòng)時(shí)，氧氣槽底面與透光透氧膜/層表面不同位置接觸，當(dāng)透光透氧膜/層表面氧氣濃度較低時(shí)，氧氣會(huì)自動(dòng)擴(kuò)散至透光透氧膜/層表面，實(shí)現(xiàn)了透光透氧膜/層表面連續(xù)供氧，可有效防止盲區(qū)光敏樹脂固化，從而防止打印件與透光透氧膜/層粘連，提高了透光透氧膜/層的使用壽命，進(jìn)一步提高了CLIP光固化打印件的成功率。綜上，本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)透光透氧膜/層表面連續(xù)供氧，解決了盲區(qū)樹脂固化、打印件與透光透氧膜/層粘接最終無法連續(xù)固化成型的問題，而且具有延長透光透氧膜/層的使用壽命，提高CLIP光固化打印件成功率等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的連續(xù)提升光固化透氧成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的連續(xù)提升光固化透氧成型裝置氧氣槽的一種剖視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的連續(xù)提升光固化透氧成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三的連續(xù)提升光固化透氧成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例四的連續(xù)提升光固化透氧成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例五的連續(xù)提升光固化透氧成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供一種連續(xù)提升光固化透氧成型裝置，如圖1-6所示，包括用于盛放光敏樹脂10的樹脂槽，位于樹脂槽底部的透光透氧膜/層11，設(shè)置在樹脂槽上方的打印平臺(tái)8和設(shè)置在樹脂槽下方的投影裝置12，其中：樹脂槽內(nèi)部設(shè)置有氧氣槽5，氧氣槽5為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填充有氧氣，氧氣槽5的上端和側(cè)面密封，底端開口且與透光透氧膜/層11接觸；

連續(xù)提升光固化透氧成型裝置還包括驅(qū)動(dòng)透光透氧膜/層11在氧氣槽5下方移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。

本發(fā)明公開了一種連續(xù)提升光固化透氧成型裝置，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)透光透氧膜/層在氧氣槽下方移動(dòng)，氧氣槽底面與透光透氧膜/層表面不同位置接觸，實(shí)現(xiàn)透光透氧膜/層表面連續(xù)供氧，可有效防止盲區(qū)光敏樹脂固化，從而防止打印件與透光透氧膜/層粘連，提高了透光透氧膜/層的使用壽命，進(jìn)一步提高了CLIP光固化打印件的成功率；本發(fā)明的連續(xù)提升光固化透氧成型裝置不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)透光透氧膜/層表面連續(xù)供氧，解決了盲區(qū)樹脂固化、打印件與透光透氧膜/層粘接最終無法連續(xù)固化成型的問題，而且具有延長透光透氧膜/層的使用壽命，提高CLIP光固化打印件成功率等優(yōu)點(diǎn)。

下面以五個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。

實(shí)施例一：

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中，樹脂槽114為圓形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)氧氣槽5固定在樹脂槽114的側(cè)壁104上，透光透氧膜/層11僅貼合在樹脂槽114的底部，驅(qū)動(dòng)裝置位于透光透氧膜/層11的底部，驅(qū)動(dòng)連接透光透氧膜/層11在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致透光透氧膜/層11的不同部分與氧氣槽5接觸，當(dāng)透光透氧膜/層11表面氧氣濃度較低時(shí)，氧氣由氧氣槽5擴(kuò)散至透光透氧膜/層11表面，使得透光透氧膜/層11表面盲區(qū)穩(wěn)定存在。

當(dāng)投影裝置12投影出設(shè)定好的紫外光束，紫外光束照射到打印平臺(tái)8下部連接的打印件9上，使照射區(qū)域光敏樹脂10固化，但由于盲區(qū)中氧氣的存在，使得盲區(qū)光敏樹脂10不能固化，可有效防止打印件9與透光透氧膜/層11粘接，提高打印的成功率。

在本實(shí)施例中，如圖2所示，驅(qū)動(dòng)裝置可以為設(shè)置在氧氣槽5兩側(cè)的一對(duì)輥?zhàn)?3，輥?zhàn)?3連接有電機(jī)，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)?3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使得透光透氧膜/層11水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)透光透氧膜/層11表面連續(xù)供氧。優(yōu)選的，輥?zhàn)?3的頂端高于氧氣槽5的底端，使位于輥?zhàn)?3之間的透光透氧膜/層11發(fā)生形變，增強(qiáng)氧氣槽5的密封性。

本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)方式可以為貼合摩擦驅(qū)動(dòng)或者是通過連桿直接帶動(dòng)等。

實(shí)施例二：

如圖3所示，本實(shí)施例中，樹脂槽214為方形結(jié)構(gòu)；驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)連接透光透氧膜/層11在水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其余技術(shù)特征與實(shí)施例一相同。

本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)方式可以為貼合摩擦驅(qū)動(dòng)或者是通過連桿直接帶動(dòng)等。

實(shí)施例三：

如圖4所示，本實(shí)施例中，樹脂槽314為圓形結(jié)構(gòu)，透光透氧膜/層11與樹脂槽314的側(cè)壁304固定連接。在樹脂槽314內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)氧氣槽5，氧氣槽5和樹脂槽314分別單獨(dú)固定，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)連接樹脂槽314的側(cè)壁304在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)透光透氧膜/層11在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致透光透氧膜/層11的不同部分與氧氣槽5接觸，當(dāng)透光透氧膜/層11表面的氧氣濃度較低時(shí)，氧氣由氧氣槽5中擴(kuò)散至透光透氧膜/層11表面，維持透光透氧膜/層11表面盲區(qū)的穩(wěn)定存在。

在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置可以是電機(jī)或者是連桿驅(qū)動(dòng)裝置等各種能夠驅(qū)動(dòng)樹脂槽314的側(cè)壁304移動(dòng)的裝置。

實(shí)施例四：

如圖5所示，本實(shí)施例中，樹脂槽414為方形結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)連接樹脂槽414的側(cè)壁404在水平方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)透光透氧膜/層11在水平方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得透光透氧膜/層11表面盲區(qū)的穩(wěn)定存在。其余技術(shù)特征與實(shí)施例三相同。

在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置可以是電機(jī)或者是連桿驅(qū)動(dòng)裝置等各種能夠驅(qū)動(dòng)樹脂槽414的側(cè)壁404移動(dòng)的裝置。

實(shí)施例五：

如圖6所示，本實(shí)施例中，樹脂槽514為圓形結(jié)構(gòu)，在樹脂槽514內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)氧氣槽5，同時(shí)，樹脂槽514還包括位于樹脂槽514中心且與透光透氧膜/層11固定連接的中軸7，中軸7上設(shè)置有軸套6，氧氣槽5兩端分別固定在樹脂槽514的側(cè)壁504和軸套6上，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)連接中軸7在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)透光透氧膜/層11運(yùn)動(dòng)，使透光透氧膜/層11表面盲區(qū)穩(wěn)定存在。

除了上述實(shí)施例1-5以外，氧氣槽5和透光透氧膜/層11之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，還可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的其他結(jié)構(gòu)形式，只要能夠?qū)ν腹馔秆跄?層11表面連續(xù)補(bǔ)充氧氣，均不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)。

以上實(shí)施例，為調(diào)節(jié)氧氣槽5內(nèi)氧氣濃度，還可以將氧氣槽5通過氧氣管道3連接充氧裝置1，氧氣槽5和充氧裝置1之間設(shè)置有氣壓調(diào)節(jié)器2，使氧氣槽5內(nèi)部壓力保持在0.1～10MPa。

進(jìn)一步的，所述透光透氧膜/層11為透氧硅膠。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。