Dlp光固化3d打印機的工作臺組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種DLP光固化3D打印機的部件，特別是一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，包括工作臺和透明樹脂槽，在所述的工作臺上連接有與其保持平行狀的安裝底框，所述的透明樹脂槽固定在安裝底框上；所述的安裝底框是其一側在打印層與透明樹脂槽槽底面兩者脫模時瞬間向下傾斜，并且當上述的脫模過程結束后進行自動復位的安裝底框。其解決了DLP光固化3D打印機在工作中當打印層與透明樹脂槽槽底面進行脫模時，安裝底框相對于工作臺基板能夠產(chǎn)生傾斜偏置的技術問題，從而能夠實現(xiàn)節(jié)能省材，同時提升DLP光固化3D打印機的產(chǎn)品打印質量。
【專利說明】DLP光固化3D打印機的工作臺組件

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種DLP光固化3D打印機的部件，特別是一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件。

【背景技術】
[0002]DLP光固化3D打印機的工作原理:采用數(shù)字光處理(DLP)技術使用一個投影儀逐層固化液態(tài)光敏樹脂。其能夠打印出具有非常精細分辨率的對象，超過了典型的熔融長絲制造(FFF)的3D打印機。
[0003]DLP光固化3D打印機主要有軟件和硬件兩部分組成。上述的硬件部分主要包括了打印機框架、投影儀、打印平臺、工作臺以及樹脂槽，具體工作中樹脂槽固定在工作臺上，兩者一同構成了 DLP光固化3D打印機的工作臺組件，打印平臺的連續(xù)層結構沉入到樹脂槽中，其中的樹脂槽基本上就是一個裝光敏樹脂的缸體，軟體部分產(chǎn)生的影像信號在經(jīng)過數(shù)字處理(DLP)后再由投影儀投影出來，該投影光在透過樹脂槽的底部后與光敏樹脂相接觸。此時光接觸的光敏樹脂瞬間聚合成固體(即打印層，厚度一般為25?30 μ m),而未與光接觸的光敏樹脂則還會是保持液態(tài)，從而在打印層與樹脂槽的內底面之間就會形成真空，使得打印層受到液壓與大氣壓的共同作用力?？紤]到目前DLP光固化3D打印機結構中打印層與樹脂槽的槽底面兩者進行脫模時，固定樹脂槽的工作臺無法發(fā)生傾斜偏置，而樹脂槽整體上又呈剛性(材料一般選用玻璃或者亞克力)，其槽底面無法產(chǎn)生一定的形變量，打印平臺克服自重以及氣、液壓力而被上提就需要施加較大的外力，提升了對打印機框架整體結構強度的要求，打印機框架容易損壞；同時打印層與樹脂槽底面是硬性脫開，還會影響打印層的脫模效果，由于光刻成型3D打印機是通過逐層打印的方式來構造物體，物體的整一構造過程中每一打印層均需要與樹脂槽底面完成一次脫模，因此上述結構會嚴重影響物體最終的成型效果，無法提升其表面光潔度，同時還會影響3D打印機整體的使用壽命。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術的不足而提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，上述工作臺組件中的安裝底框相對于工作臺基板能夠產(chǎn)生傾斜偏置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，包括工作臺和透明樹脂槽，在所述的工作臺上連接有與其保持平行狀的安裝底框，所述的透明樹脂槽固定在安裝底框上；所述的安裝底框是其一側在打印層與透明樹脂槽槽底面兩者脫模時瞬間向下傾斜，并且當上述的脫模過程結束后進行自動復位的安裝底框。
[0006]采用了上述工作臺組件的DLP光固化3D打印機在具體使用時，盛有液態(tài)光敏樹脂的透明樹脂槽安裝在安裝底框上，3D打印機的打印平臺進入透明樹脂槽內直至其底面與槽底面之間保持25?30 μ m的垂直間隙，投影儀的投影光在透過透明樹脂槽后與液態(tài)光敏樹脂相接觸。此時光接觸的液態(tài)光敏樹脂瞬間聚合成打印層，而未與光接觸的液態(tài)光敏樹脂則還會是保持液態(tài)，從而在打印層的底面與透明樹脂槽槽底面之間就會形成真空。緊接著打印層需要與透明樹脂槽的槽底面進行脫模，在兩者的脫模過程中安裝底框瞬間向下傾斜，導致安裝底框整體與工作臺形成一個夾角(夾角的具體角度一般在3?7度之間)，從而在打印層與透明樹脂槽槽底面兩者之間撕開一個微小缺口，通過該缺口將打印層的底面與透明樹脂槽槽底面兩者之間形成的真空給破壞，施加在打印層上的氣液壓力瞬間消失，打印平臺能夠被輕便地提升，同時由于打印層與透明樹脂槽槽底面是通過相互剝離而實現(xiàn)脫模，因此打印層的脫模效果較好。
[0007]作為進一步的優(yōu)選，上述安裝底框在工作臺上的具體安裝結構為:所述的安裝底框通過彈性組件與工作臺基面相連接，在所述安裝底框的一側邊緣還設有第一凸緣，在所述工作臺的下方設有當接收到打印層與透明樹脂槽槽底面兩者的脫模信號，則輸出軸旋轉一周的伺服電機，該伺服電機的輸出軸上傳動連接有凸輪，該凸輪的偏心端上連接有連桿，所述連桿的另一端與上述第一凸緣相連接。在具體使用中當打印層與透明樹脂槽槽底面兩者進行脫模時，上述優(yōu)選方案中的伺服電機接收到上述脫模信號，其輸出軸旋轉一周并通過凸輪連桿機構帶動安裝底板的一側瞬間向下傾斜再復位，安裝底板的驅動方式簡單有效，實用性強。
[0008]作為再進一步的技術優(yōu)選，上述的安裝底框通過彈性組件與工作臺基面相連接的具體結構為:所述安裝底框呈矩形，并且在其四個角位置均設有第二凸緣，所述的每個第二凸緣上均設有第一通孔，并串接上U型連接件，U型連接件的兩端部固定至工作臺基面上，并且在U型連接件上還套接有螺旋彈簧，螺旋彈簧位于第二凸緣與工作臺基面兩者之間。該進一步的優(yōu)選方案中安裝底框與工作臺基面兩者的柔性連接方式簡單，同時連接穩(wěn)定性好。
[0009]為了使得透明樹脂槽與安裝底框兩者可以快速地進行組裝或拆卸，方便透明樹脂槽的更換與清洗，上述安裝底框上設有一對滑槽，上述透明樹脂槽位于該對滑槽之間，并且所述透明樹脂槽的兩側均設有第三凸緣，并且該兩側的第三凸緣分別活動插接在相對應一側的滑槽內。
[0010]作為進一步的技術改進，本發(fā)明中透明樹脂槽的槽底面開設有第二通孔，并且在該槽底面上密封鋪設有透明軟質層，該透明軟質層完全覆蓋住上述的第二通孔。上述的透明樹脂槽與打印層兩者進行脫模時，一個相對較小的外作用力施加在打印平臺上，并結合透明軟質層底部的氣壓作用力，打印平臺就會先被提升一個高度，而透明軟質層則是會發(fā)生與上述打印平臺上提高度相對應的形變量。此時作用在打印平臺上的氣、液壓力就相對減小，而透明軟質層上較低處的液態(tài)光敏樹脂就會向打印層與透明軟質層的結合處(即透明軟質層上的較高處)產(chǎn)生一定的壓力，使得上述的結合處容易被外力剝離開。
[0011]作為優(yōu)選，上述的透明軟質層主要由特氟龍基膜以及復合在其上表面的固態(tài)硅膠層組成，其中特氟龍基膜的厚度為0.f0.3 mm，固態(tài)硅膠層的厚度為4飛mm。該優(yōu)選方案中在無外力情況下，當樹脂槽內盛滿液態(tài)光敏樹脂后，上述中由厚度為0.Γ0.3 mm的特氟龍基膜和厚度為4飛mm的固態(tài)硅膠層組成的透明軟質層能夠保證足夠強度，避免發(fā)生變形；而當打印平臺上形成打印層，該打印層需要完成與透明軟質層脫模時，(只要在打印平臺上施加？ N的向上提升力)，上述結構的透明軟質層就能夠發(fā)生形變，產(chǎn)生一定的形變量從而保證脫模動作順利完成；同時又由于硅膠不具有粘性，因此進一步的降低了脫模難度以及提升脫模后打印層表面的脫模質量。
[0012]上述厚度為0.Γο.3 mm的特氟龍基膜、硅膠材料以及硅酮膠均為目前市面上的常規(guī)產(chǎn)品，故 申請人:在此不對上述技術內容作進一步的詳細介紹。
[0013]上述透明軟質層的彈性在長時間使用后會慢慢衰竭，從而影響到樹脂槽整體的脫模效率以及脫模效果，因此為了方便樹脂槽底面的透明軟質層可方便地更換，上述的透明軟質層還包括了基膜框，該基膜框密封圍設于特氟龍基膜的周圈，并且其整體密封鋪設在透明樹脂槽的槽底面。上述結構的透明軟質層在槽底面的具體密封鋪設方式可以是通過在基膜框上涂上透明狀的硅酮膠，然后將基膜框與槽底面直接粘合；或者也可以是通過其他機械密封鎖緊方式將上述結構的透明軟質層直接與槽底面貼合。
[0014]本發(fā)明得到的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其具有節(jié)能，提升經(jīng)濟效益；同時提高DLP光固化3D打印機的打印物體表面光潔度等顯著優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是實施例1所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件的結構示意圖； 圖2是圖1中A處的局部放大示意圖；
圖3是實施例1所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件的具體使用狀態(tài)示意圖；
圖4是實施例2所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件的結構示意圖；
圖5是實施例3所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件的結構示意圖；
圖6是實施例4所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件的結構示意圖；
圖7是實施例5所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件中透明樹脂槽的斷面結構示意圖；
圖8是圖7中B處的局部放大不意圖；
圖9是是實施例5所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件中透明樹脂槽在具體使用中的一種狀態(tài)示意圖；
圖10是實施例5所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件中透明樹脂槽在具體使用中的另一種狀態(tài)示意圖；
圖11是實施例6所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件中透明樹脂槽的局部放大示意圖；
圖12是實施例7所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件中透明軟質層的結構示意圖；
圖13是實施例7所提供一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件中透明樹脂槽的斷面結構示意圖；
圖14是圖13中C處的局部放大示意圖。
[0016]圖中:工作臺1、透明樹脂槽2、安裝底框3、第二凸緣4、第一通孔5、U型連接件6、螺旋彈簧7、第一凸緣8、輸出軸9、伺服電機10、凸輪11、連桿12、打印平臺13、偏心滾軸14、彈性橡膠15、第三凸緣16、滑槽17、第二通孔18、特氟龍基膜19、固態(tài)硅膠層20、PET基膜21、基膜框22、槽底面23、打印層24、液態(tài)光敏樹脂25。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0018]實施例1:
如圖1和圖2所示，本實施例中所提供的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，包括工作臺I和透明樹脂槽2，在所述的工作臺I上方設有安裝底框3，所述安裝底框3呈矩形，并且在其四個角位置均設有第二凸緣4，所述的每個第二凸緣4上均設有第一通孔5，并串接上U型連接件6，U型連接件6的兩端部固定至工作臺I基面上，并且在U型連接件6上還套接有螺旋彈簧7，螺旋彈簧7位于第二凸緣4與工作臺I基面兩者之間，在上述安裝底框3的一側邊緣還設有第一凸緣8，在所述工作臺I的下方設有當接收到打印層24與透明樹脂槽2槽底面23兩者的脫模信號，則輸出軸9旋轉一周的伺服電機10，該伺服電機10的輸出軸9上傳動連接有凸輪11，該凸輪11的偏心端上連接有連桿12，所述連桿12的另一端與上述第一凸緣8相連接，所述的透明樹脂槽2固定在安裝底框3上。
[0019]采用了上述工作臺組件的DLP光固化3D打印機在具體使用時，盛有液態(tài)光敏樹脂25的透明樹脂槽2安裝在安裝底框3上，如圖3所示，3D打印機的打印平臺13進入透明樹脂槽2內直至其底面與槽底面23之間保持25?30 μ m的垂直間隙，投影儀的投影光在透過透明樹脂槽2后與液態(tài)光敏樹脂25相接觸。此時光接觸的液態(tài)光敏樹脂25瞬間聚合成打印層24，而未與光接觸的液態(tài)光敏樹脂25則還會是保持液態(tài)，從而在打印層24的底面與透明樹脂槽2槽底面23之間就會形成真空。緊接著打印層24需要與透明樹脂槽2的槽底面23進行脫模，伺服電機10接收到上述脫模信號，其輸出軸9旋轉一周并通過凸輪連桿機構帶動安裝底板的一側瞬間向下傾斜再復位。其中在安裝底框3瞬間向下傾斜時，安裝底框3整體與工作臺I形成一個3?7度的夾角，從而在打印層24與透明樹脂槽2槽底面23兩者之間撕開一個微小缺口，通過該缺口將打印層24的底面與透明樹脂槽2槽底面23兩者之間形成的真空給破壞，施加在打印層24上的氣液壓力瞬間消失，打印平臺13能夠被輕便地提升。
[0020]實施例2:
如圖4所示，本實施例中所提供的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，包括工作臺I和透明樹脂槽2，在所述的工作臺I上方設有安裝底框3，所述安裝底框3呈矩形，并且在其四個角位置均設有第二凸緣4，所述的每個第二凸緣4上均設有第一通孔5，并串接上U型連接件6，U型連接件6的兩端部固定至工作臺I基面上，并且在U型連接件6上還套接有螺旋彈簧7，螺旋彈簧7位于第二凸緣4與工作臺I基面兩者之間，在上述安裝底框3的一側邊緣還設有第一凸緣8,在所述第一凸緣8的上方伺服電機10,在伺服電機10的輸出軸9上聯(lián)接有偏心滾軸14。當打印層24與透明樹脂槽2槽底面23進行脫模脫時，上述的伺服接收到脫模信號，其輸出軸9旋轉一周，并且在該旋轉一周的過程中，偏心滾軸14的偏心端與上述的第一凸緣8相接觸并將其下壓。最終實現(xiàn)安裝底框3的一側在打印層24與透明樹脂槽2槽底面23兩者脫模時瞬間向下傾斜，并且當上述的脫模過程結束后進行自動復位。
[0021]實施例3:
本實施例中所提供的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其大體結構與實施例1一致，如圖5所示，但是實施例中安裝底框3通過彈性組件與工作臺I基面相連接的具體結構為:所述安裝底框3呈矩形，并且在其四個角位置均設有第二凸緣4，所述的每個第二凸緣4上均固定有彈性橡膠15，每個彈性橡膠15的另一端直接固定至工作臺I基面上。
[0022]實施例4:
本實施例中所提供的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其大體結構與實施例1一致，但是為了使得透明樹脂槽2與安裝底框3兩者可以快速地進行組裝或拆卸，方便透明樹脂槽2的更換與清洗，如圖6所示，本實施例中的安裝底框3上設有一對滑槽17，上述透明樹脂槽2位于該對滑槽17之間，并且所述透明樹脂槽2的兩側均設有第三凸緣16，并且該兩側的第三凸緣16分別活動插接在相對應一側的滑槽17內。
[0023]實施例5:
本實施例中所提供的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其大體結構與實施例1一致，如圖7和圖8所示，但是本實施例中透明樹脂槽2的槽底面23開設有第二通孔18，并且在該槽底面23通過透明狀的硅酮膠密封粘合有厚度為0.Γ0.3 mm的特氟龍基膜19，再在該特氟龍基膜19上涂上一層厚度為4-6 mm的固態(tài)硅膠層20。
[0024]如圖9和圖10所示，上述的透明樹脂槽2與打印層24兩者進行脫模時，一個相對較小的外作用力施加在打印平臺13上，并結合透明軟質層底部的氣壓作用力，打印平臺13就會先被提升一個高度，而透明軟質層則是會發(fā)生與上述打印平臺13上提高度相對應的形變量。此時作用在打印平臺13上的氣、液壓力就相對減小，而透明軟質層上較低處的液態(tài)光敏樹脂25就會向打印層24與透明軟質層的結合處(即透明軟質層上的較高處)產(chǎn)生一定的壓力，使得上述的結合處更容易被外力剝離開。
[0025]實施例6:
本實施例中所提供的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其大體結構與實施例4一致，如圖11所示，但是本實施例中厚度為0.f 0.3 mm的特氟龍基膜19采用了同樣厚度的PET基膜21代替。(這邊 申請人:最好闡述一下，厚度同樣為0.Γ0.3 mm的特氟龍基膜19和PET基膜21，兩者之間存在哪些相近似的薄膜參數(shù)，以便向國家局說明兩者為什么能夠替換。)
實施例7:
本實施例中所提供的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其大體結構與實施例5一致，如圖12所示，但是本實施例中的透明軟質層還包括了基膜框22，該基膜框22密封圍設于特氟龍基膜19的周圈，如圖13和圖14所示，在上述的基膜框22上涂上透明狀的硅酮膠，然后將整個基膜框22與槽底面23直接粘合。
[0026]本實施例中的透明軟質層方便從樹脂槽的槽底面23取下來進行更換，從而能夠有效地延長樹脂槽的使用壽命。
【權利要求】
1.一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，包括工作臺(I)和透明樹脂槽(2)，其特征是在所述的工作臺(I)上連接有與其保持平行狀的安裝底框(3)，所述的透明樹脂槽(2)固定在安裝底框(3)上；所述的安裝底框(3)是其一側在打印層(24)與透明樹脂槽(2)槽底面(23)兩者脫模時瞬間向下傾斜，并且當上述的脫模過程結束后進行自動復位的安裝底框。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其特征是所述安裝底框(3)在工作臺(I)上的具體安裝結構為:所述的安裝底框(3)通過彈性組件與工作臺(I)基面相連接，在所述安裝底框(3 )的一側邊緣還設有第一凸緣(8 )，在所述工作臺(I)的下方設有當接收到打印層(24)與透明樹脂槽(2)槽底面(23)兩者的脫模信號，則輸出軸(9)旋轉一周的伺服電機(10),該伺服電機(10)的輸出軸(9)上傳動連接有凸輪(11 )，該凸輪(11)的偏心端上連接有連桿(12)，所述連桿(12)的另一端與上述第一凸緣(8)相連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其特征是所述的安裝底框(3)通過彈性組件與工作臺(I)基面相連接的具體結構為:所述安裝底框(3)呈矩形，并且在其四個角位置均設有第二凸緣(4)，所述的每個第二凸緣(4)上均設有第一通孔(5)，并串接上U型連接件(6)，U型連接件(6)的兩端部固定至工作臺(I)基面上，并且在U型連接件(6)上還套接有螺旋彈簧(7)，螺旋彈簧(7)位于第二凸緣(4)與工作臺(I)基面兩者之間。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其特征是所述安裝底框(3)上設有一對滑槽(17)，上述透明樹脂槽(2)位于該對滑槽(17)之間，并且所述透明樹脂槽(2)的兩側均設有第三凸緣(16)，并且該兩側的第三凸緣(16)分別活動插接在相對應一側的滑槽(17)內。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其特征是所述透明樹脂槽(2 )的槽底面(23 )開設有第二通孔(18 )，并且在該槽底面(23 )上密封鋪設有透明軟質層，該透明軟質層完全覆蓋住上述的第二通孔(18)。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其特征是所述的透明軟質層主要由特氟龍基膜(19)以及復合在其上表面的固態(tài)硅膠層(20)組成，其中特氟龍基膜(19)的厚度為0.Γ0.3 mm,固態(tài)硅膠層(20)的厚度為4飛mm。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其特征是所述的透明軟質層還包括了基膜框(22)，該基膜框(22)密封圍設于特氟龍基膜(19)的周圈，并且其整體密封鋪設在透明樹脂槽(2)的槽底面(23)。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種DLP光固化3D打印機的工作臺組件，其特征是所述的透明軟質層還包括了基膜框(22)，該基膜框(22)密封圍設于特氟龍基膜(19)的周圈，并且其整體密封鋪設在透明樹脂槽(2 )的槽底面(23 )。
【文檔編號】B29C67/02GK104191625SQ201410451938
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權日:2014年9月5日
【發(fā)明者】潘俊深, 沈杰, 朱可樂 申請人:寧波市鄞州智造數(shù)字科技有限公司