一種3d打印設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及3D加工設備，尤其涉及一種3D打印設備。
【背景技術】
[0002]3D打印技術，亦可稱為增材制造技術，通過自動化數(shù)控逐層材料累積的過程實現(xiàn)三維模型的打印。相對于傳統(tǒng)的加工技術而言，3D打印技術不需要另行制作模具，直接加工出成品。而且能夠克服傳統(tǒng)機械加工無法實現(xiàn)的特殊結構障礙，可以實現(xiàn)任意復雜結構部件的簡單化生產(chǎn)，可以自動、直接、精確地將將設計思想從CAD模型，轉化為具有一定功能的模型或器件。
[0003]目前，3D打印技術按照成型原理可以分為:熔融沉積技術FDM、激光選區(qū)燒結成型技術SLS、光固化液態(tài)樹脂選區(qū)固化成型技術SLA。但是FDM技術是通過融化熱塑性塑料或者共晶系統(tǒng)金屬并擠出噴頭，待冷卻固化得到所需要的工件來實現(xiàn)三維成型。SLA則通過激光掃描固化光敏樹脂成型，激光選區(qū)燒結是通過激光掃描將粉末燒結成型。SLS是最早商品化、應用做廣泛的快速成型技術，其理論、工藝的完善及價格的降低等，對快速成型制造技術的普及應用具有重要的影響?，F(xiàn)有的這些快速成型制造技術都存在著只能掃描小區(qū)域，由點到線、再由線到面的過程，制造時間長是其缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種3D打印設備，該設備能夠對大幅面、大尺寸產(chǎn)品進行3D成型制作，并且提高成型速度、減少制作過程所耗費的時間。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案。
[0006]一種3D打印設備，其包括有主控制器、燈架、燈架驅動機構和儲料箱，所述儲料箱內(nèi)裝有液態(tài)光敏樹脂，所述儲料箱內(nèi)設有升降機構和成型托板，所述升降機構固定于儲料箱的底部，所述成型托板設于升降機構上，且由該升降機構驅動成型托板上升或下降，所述燈架設于成型托板上方，且由所述燈架驅動機構驅動該燈架平移，所述燈架上設有沿直線方向依次分布的多個LED固化燈，所述LED固化燈、燈架驅動機構和升降機構分別電連接于主控制器，所述主控制器通過升降機構而驅動成型托板逐層下降，所述成型托板每下降一層時，所述成型托板的上方形成有一層預設厚度的液態(tài)光敏樹脂，所述主控制器通過燈架驅動機構而驅動燈架平移，并通過控制LED固化燈亮滅而對成型托板上方的液態(tài)光敏樹脂進行掃描，以令經(jīng)照射的液態(tài)光敏樹脂固化。
[0007]優(yōu)選地，所述燈架的兩側分別設有一刮板，所述刮板與燈架的平移方向垂直。
[0008]優(yōu)選地，所述LED固化燈是紫外LED固化燈。
[0009]優(yōu)選地，所述LED固化燈的數(shù)量是3000個，相鄰兩個LED固化燈之間的距離是
0.1mm0
[0010]本實用新型公開的3D打印設備中，主控制器通過升降機構而驅動成型托板下降，以令成型托板的上方形成有一層預設厚度的液態(tài)光敏樹脂，液態(tài)光敏樹脂在LED固化燈的照射下固化而形成二維圖形，每一層二維圖形成型完成后，通過主控制器控制升降機構向下移動成型托板，移動距離為一層厚，使得成型托板上方再覆蓋一層樹脂材料，以實現(xiàn)逐層掃描照射，獲得整個三維模型的實體成型產(chǎn)品。本實用新型通過逐層掃描的方式，進而對大幅面、大尺寸產(chǎn)品進行3D成型制作，有效提高成型速度，并減少制作過程所耗費的時間。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型3D打印設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例對本實用新型作更加詳細的描述。
[0013]本實用新型公開了一種3D打印設備，如圖1所示，其包括有主控制器1、燈架2、燈架驅動機構3和儲料箱4，所述儲料箱4內(nèi)裝有液態(tài)光敏樹脂，所述儲料箱4內(nèi)設有升降機構5和成型托板6，所述升降機構5固定于儲料箱4的底部，所述成型托板6設于升降機構5上，且由該升降機構5驅動成型托板6上升或下降，所述燈架2設于成型托板6上方，且由所述燈架驅動機構3驅動該燈架2平移，所述燈架2上設有沿直線方向依次分布的多個LED固化燈7，所述LED固化燈7、燈架驅動機構3和升降機構5分別電連接于主控制器1，所述主控制器I通過升降機構5而驅動成型托板6逐層下降，所述成型托板6每下降一層時，所述成型托板6的上方形成有一層預設厚度的液態(tài)光敏樹脂，所述主控制器I通過燈架驅動機構3而驅動燈架2平移，并通過控制LED固化燈7亮滅而對成型托板6上方的液態(tài)光敏樹脂進行掃描，以令經(jīng)照射的液態(tài)光敏樹脂固化。
[0014]上述3D打印設備中，主控制器I通過升降機構5而驅動成型托板6下降，以令成型托板6的上方形成有一層預設厚度的液態(tài)光敏樹脂，液態(tài)光敏樹脂在LED固化燈7的照射下固化而形成二維圖形，每一層二維圖形成型完成后，通過主控制器I控制升降機構5向下移動成型托板6，移動距離為一層厚，使得成型托板6上方再覆蓋一層樹脂材料，以實現(xiàn)逐層掃描照射，獲得整個三維模型的實體成型產(chǎn)品。本實用新型通過逐層掃描的方式，進而對大幅面、大尺寸產(chǎn)品進行3D成型制作，有效提高成型速度，并減少制作過程所耗費的時間。
[0015]本實施例中，每次成型托板下降時，由液態(tài)材料的流動浸沒成型托板完成補充材料的過程。所述燈架2的兩側分別設有一刮板8，所述刮板8與燈架2的平移方向垂直，上述刮板8在往復掃描的同時，前方的刮板用于刮平樹脂，后方的刮板用于將多余樹脂刮除。
[0016]作為一種優(yōu)選方式，所述LED固化燈7是紫外LED固化燈，所述LED固化燈7的數(shù)量是3000個，相鄰兩個LED固化燈7之間的距離是0.1mm。本實用新型理論上可以實現(xiàn)加工幅面的無限拓展，受實驗條件所限，利用3000顆紫外LED，LED管之間的間距0.1mm,制備了長度約300_的LED 二極管線陣列。LED 二極管燈珠的直徑1_既突破了大幅面加工的限制又保證了成型精度。此外，紫外LED 二極管功率、波長有多種，根據(jù)所使用的功率及波長結合光敏樹脂成型材料，可以滿足不同的成型要求。在光照射器上多個LED 二極管線陣列排布，每顆LED 二極管之間的間距越小則成型精度越高，通常為0.01-0.1_。
[0017]基于上述3D打印設備的打印方法，其包括有如下步驟:
[0018]步驟SI，利用3D建模軟件制作3D模型，并將三維模型切片為二維圖形，再將切片后的3D模型發(fā)送至主控制器；
[0019]步驟S2，選取與LED固化燈相對應的光敏樹脂材料；
[0020]步驟S3，選取LED固化燈的發(fā)光功率為5W ；
[0021]步驟S4，在儲料箱內(nèi)放置足夠的液態(tài)光敏樹脂材料，并將成型托板調(diào)整到最高位置，確保成型托板上方有一層液態(tài)光敏樹脂；
[0022]步驟S5，啟動后，燈架移動對成型托板進行掃描照射，主控制器在掃描過程中，根據(jù)切片生成的二維圖形控制對應的LED固化燈亮滅；
[0023]步驟S6，掃描中，前方刮板將液態(tài)樹脂刮平，后方刮板緊貼著固化后的樹脂表面，以帶走多余材料；
[0024]步驟S7，成型托板受升降機構驅動而下降一層的高度，液態(tài)樹脂將成型件浸沒。
[0025]上述3D打印方法中，光敏樹脂材料在紫外光二極管的照射下固化凝固，首先制作出一排紫外LED 二極管陣列線，在計算機及驅動電路控制下，LED 二極管管陣列線由計算機程序提供圖像信號，LED 二極管點陣線移動照射出二維圖案，即對應的LED 二極管亮，這樣，被光線照射到的光敏樹脂會被固化凝固，每一層二維圖形成型完成后，通過計算機控制升降機構向下移動成型件托板，移動距離為一層厚，再覆蓋一層樹脂材料，實現(xiàn)逐層掃描照射，當把三維模型切片而成的二維圖像逐層掃描照射成型后，則獲得了整個三維模型的實體。
[0026]以上所述，僅是本實用新型較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容做出些許變更或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型技術是指對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術方案的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種3D打印設備，其特征在于，包括有主控制器、燈架、燈架驅動機構和儲料箱，所述儲料箱內(nèi)裝有液態(tài)光敏樹脂，所述儲料箱內(nèi)設有升降機構和成型托板，所述升降機構固定于儲料箱的底部，所述成型托板設于升降機構上，且由該升降機構驅動成型托板上升或下降，所述燈架設于成型托板上方，且由所述燈架驅動機構驅動該燈架平移，所述燈架上設有沿直線方向依次分布的多個LED固化燈，所述LED固化燈、燈架驅動機構和升降機構分別電連接于主控制器，所述主控制器通過升降機構而驅動成型托板逐層下降，所述成型托板每下降一層時，所述成型托板的上方形成有一層預設厚度的液態(tài)光敏樹脂，所述主控制器通過燈架驅動機構而驅動燈架平移，并通過控制LED固化燈亮滅而對成型托板上方的液態(tài)光敏樹脂進行掃描，以令經(jīng)照射的液態(tài)光敏樹脂固化。2.如權利要求1所述的3D打印設備，其特征在于，所述燈架的兩側分別設有一刮板，所述刮板與燈架的平移方向垂直。3.如權利要求1所述的3D打印設備，其特征在于，所述LED固化燈是紫外LED固化燈。4.如權利要求1所述的3D打印設備，其特征在于，所述LED固化燈的數(shù)量是3000個，相鄰兩個LED固化燈之間的距離是0.1mm0
【專利摘要】本實用新型公開了一種3D打印設備，其包括有主控制器、燈架、燈架驅動機構和儲料箱，所述儲料箱內(nèi)裝有液態(tài)光敏樹脂，所述儲料箱內(nèi)設有升降機構和成型托板，所述升降機構固定于儲料箱的底部，所述成型托板設于升降機構上，且由該升降機構驅動成型托板上升或下降，所述燈架設于成型托板上方，且由所述燈架驅動機構驅動該燈架平移，所述燈架上設有沿直線方向依次分布的多個LED固化燈，所述LED固化燈、燈架驅動機構和升降機構分別電連接于主控制器。本實用新型能夠對大幅面、大尺寸產(chǎn)品進行3D成型制作，并且提高成型速度、減少制作過程所耗費的時間。
【IPC分類】B29C67/02, B33Y30/00
【公開號】CN204712476
【申請?zhí)枴緾N201520409244
【發(fā)明人】陳繼民, 蔣禎樑, 曾詩茗
【申請人】深圳市深思客科技有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月12日