本實(shí)用新型涉及一種高精度3D打印裝置,屬于打印設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
3D打印裝置又稱三維打印機(jī),是一種采用累積制造技術(shù)(即快速成形技術(shù))的機(jī)器,它的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中,機(jī)器按照程序把產(chǎn)品一層層造出來(lái)。目前, 3D打印裝置普遍采用投影儀(如DLP投影儀)進(jìn)行固化, DLP投影儀投射出的紫光照射打印平臺(tái),進(jìn)而固化打印溶液,采用投影儀投射固化,具有較高的對(duì)比度,固化時(shí)間短,打印效率高;但投影儀光線經(jīng)過(guò)多次成像透鏡之后圖形會(huì)發(fā)生光學(xué)變形,存在一定的失真,進(jìn)而導(dǎo)致打印精度低;此外,為保證打印精度,采用投影儀的3D打印裝置也很難做到大面積的打印,導(dǎo)致其適用面較窄。
有鑒于此,本實(shí)用新型人對(duì)此進(jìn)行研究,專門(mén)開(kāi)發(fā)出一種高精度3D打印裝置,本案由此產(chǎn)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種高精度3D打印裝置,可實(shí)現(xiàn)高精度、大面積打印。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的解決方案是:
一種高精度3D打印裝置,包括基座,設(shè)置在基座內(nèi)的曝光機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu),以及設(shè)置在基座上的打印機(jī)構(gòu)和盛液機(jī)構(gòu),其中,所述打印機(jī)構(gòu)包括模組、滑動(dòng)安裝在模組上的打印平臺(tái),所述盛液機(jī)構(gòu)包括用于盛放打印溶液的物料槽,所述物料槽底部為完全透明或者部分區(qū)域透明的底板,所述曝光機(jī)構(gòu)采用LCD顯示裝置,所述LCD顯示裝置的LCD顯示屏(即曝光口)位于物料槽下方,且與打印平臺(tái)相對(duì)應(yīng),LCD顯示屏發(fā)射的光通過(guò)透明的物料槽底部直射打印平臺(tái)。
作為優(yōu)選,所述物料槽固定或活動(dòng)安裝在基座上。
作為優(yōu)選,所述物料槽為方形或者圓形。
作為優(yōu)選,所述LCD顯示屏固定安裝在基座內(nèi),且與打印平臺(tái)平行設(shè)置。
作為優(yōu)選,所述模組上設(shè)有一縱向絲杠,打印平臺(tái)與絲杠相連,絲杠與絲杠電機(jī)相連,通過(guò)絲杠電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而使打印平臺(tái)在模組上上下滑動(dòng)。
作為優(yōu)選,所述控制機(jī)構(gòu)采用微處理器控制,控制機(jī)構(gòu)分別與曝光機(jī)構(gòu)、打印機(jī)構(gòu)相連,用于控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
上述高精度3D打印裝置工作原理:物料槽內(nèi)投入打印溶液,控制機(jī)構(gòu)控制曝光機(jī)構(gòu)、打印機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作;打印平臺(tái)下降至物料槽底部,此時(shí),打印平臺(tái)下表面與物料槽底板上表面的間距為單層打印的厚度,LCD顯示屏通過(guò)透明底板向打印平臺(tái)照射打印圖像,使打印圖像范圍內(nèi)的打印溶液固化并粘貼在打印平臺(tái)上,固化結(jié)束后,打印平臺(tái)勻速上升;重復(fù)上述步驟打印第二層,直至打印結(jié)束。
上述結(jié)構(gòu)的高精度3D打印裝置,采用LCD顯示屏可實(shí)現(xiàn)高精度顯示,LCD顯示屏成像具有直接性,其投射的光線無(wú)需經(jīng)過(guò)多次成像透鏡,圖形變形率低,打印的產(chǎn)品精度高;此外,因?yàn)長(zhǎng)CD顯示屏可做的比較大,進(jìn)而也可以進(jìn)行大面積固化。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)施例高精度3D打印裝置立體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,一種高精度3D打印裝置,包括基座1,設(shè)置在基座1內(nèi)的曝光機(jī)構(gòu)2、控制機(jī)構(gòu)3,以及設(shè)置在基座1上的打印機(jī)構(gòu)4和盛液機(jī)構(gòu)5。其中,所述打印機(jī)構(gòu)4包括模組41、滑動(dòng)安裝在模組41上的打印平臺(tái)42,所述盛液機(jī)構(gòu)5包括用于盛放打印溶液的物料槽51,所述物料槽51底部為完全透明或者部分區(qū)域透明的底板,所述基座上面板11開(kāi)設(shè)有一通孔,根據(jù)打印平臺(tái)42與物料槽51底部不同的脫離方式,物料槽51固定或者活動(dòng)安裝在基座上表面11通孔內(nèi),物料槽51可以為方形或者圓形,本實(shí)施例所述的物料槽51為方形,且固定安裝基座上表面11。所述曝光機(jī)構(gòu)2采用LCD顯示裝置,所述LCD顯示裝置的LCD顯示屏21(即曝光口)位于物料槽51下方,且與打印平臺(tái)42相對(duì)應(yīng),LCD顯示屏21發(fā)射的光通過(guò)透明的物料槽51底部直射打印平臺(tái)42。
在本實(shí)施例中,所述LCD顯示屏21固定安裝在基座底部?jī)?nèi),且與打印平臺(tái)22平行設(shè)置。LCD顯示屏可以根據(jù)需要打印的物品的大小而定。
所述模組41上設(shè)有一縱向絲杠411,打印平臺(tái)42與絲杠411相連,絲杠411與絲杠電機(jī)相連,通過(guò)絲杠電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠411轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而使打印平臺(tái)42在模組上上下滑動(dòng)。
所述控制機(jī)構(gòu)3采用微處理器控制,控制機(jī)構(gòu)3分別與曝光機(jī)構(gòu)2、打印機(jī)構(gòu)4相連,用于控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
上述高精度3D打印裝置的高精度打印方法,包括如下步驟:
步驟1、物料槽51內(nèi)投入打印溶液,控制機(jī)構(gòu)3控制曝光機(jī)構(gòu)2、打印機(jī)構(gòu)4開(kāi)始工作;
步驟2、打印平臺(tái)42下降至物料槽51底部,此時(shí),打印平臺(tái)42下表面與物料槽51底板上表面的間距為單層打印的厚度,LCD顯示屏21通過(guò)透明底板向打印平臺(tái)42照射打印圖像,使打印圖像范圍內(nèi)的打印溶液固化并粘貼在打印平臺(tái)42上,固化結(jié)束后,打印平臺(tái)42勻速上升;
步驟3、打印平臺(tái)42再次下降,重復(fù)步驟2打印第二層,直至打印結(jié)束。
LCD顯示裝置的固化原理:利用LCD顯示屏21成像原理,在LCD顯示裝置的驅(qū)動(dòng)下,根據(jù)打印圖像在LCD顯示屏21上出現(xiàn)選擇性的透明區(qū)域,在LCD顯示裝置紫外光源的照射下,LCD顯示屏21的圖像透明區(qū)域?qū)ψ贤夤庾韪魷p小,在沒(méi)有圖像顯示的區(qū)域,紫外光線被阻擋。透過(guò)LCD顯示屏21的紫外光線構(gòu)成紫外光圖像區(qū)域,上述紫外光線經(jīng)過(guò)透明的物料槽51照射到打印溶液,使被紫外光照射的打印溶液產(chǎn)生固化反應(yīng),形成固化層,未被照射到的打印溶液仍然保持液態(tài)。采用LCD顯示屏可實(shí)現(xiàn)高精度顯示,如分辨率為1280 X 768 像素,12英寸顯示屏點(diǎn)陣精度達(dá)到0.16X0.16mm,同時(shí)因?yàn)長(zhǎng)CD顯示屏可做的比較大,進(jìn)而也可以進(jìn)行大面積固化;此外,LCD顯示屏成像為直接接觸性成型,圖形變形率低,打印的產(chǎn)品精度高。
上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾,皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。