本實用新型屬于快速成型設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3D打印機。

背景技術(shù)：

液體3D打印技術(shù)是用液體材料進行3D打印的一種增材制造技術(shù)，其基本原理是：用作打印的液體材料遇到紫外線或者其他波長的光源、射線的照射時，被照射的部分會發(fā)生固化反應(yīng)由液態(tài)變成固態(tài)，用計算機精確控制光源的掃描路徑或者曝光形狀，即可獲得與掃描路徑或者曝光形狀相同的打印模型，逐層或者連續(xù)累加已固化的打印層即可得到一個完整的三維實體。

液體3D打印技術(shù)分為上投光和下投光兩種，上投光技術(shù)光源在液體材料上方，固化反應(yīng)發(fā)生在液體材料上表面，隨著打印的進行耗材不斷的消耗，為了保證成型一直在同一平面需要源源不斷的添加耗材以維持成型面的絕對位置。下投光技術(shù)光源在液體容器(料槽)底部，固化反應(yīng)發(fā)生在容器底部，固化完一層以后需要將已固化的部分從料槽底部剝離即脫模以便進行下一層的打印，而成型面一直是耗材盒底板所以利用自然重力就可保持成型面的位置。

目前的下投光液體3D打印機的光源設(shè)置在料槽的正下方，為了保證光線的掃掠面能夠覆蓋成型面，確保產(chǎn)品的質(zhì)量，所需光源的體積大、功率高、成本高。

成型臺的面板對固化后的耗材的離型度大于料槽底部的成型膜，打印每層結(jié)束后，成型臺升起，將產(chǎn)品與成型膜分離。產(chǎn)品與成型膜分離的不好，會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

工業(yè)級的液體3D打印，設(shè)備比如中瑞科技的SLA660，設(shè)備重量達到1000千克，具有非常大的用戶局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實用新型意在提出一種3D打印機，將光源產(chǎn)生的光線通過反光鏡反射到成型面，采用柔性分離的方式實現(xiàn)產(chǎn)品的脫模，實現(xiàn)穩(wěn)定打印模型的同時大幅降低了液體3D打印機的成本。

本實用新型提供一種3D打印機，包括機身、上成型單元、下成型單元和光照單元；

所述機身限定出3D打印機的空間；

所述上成型單元包括：成型臺、升降臂和支撐柱，所述成型臺固定在升降臂上，所述升降臂固定在支撐柱上，所述支撐柱連接所述機身；

所述下成型單元包括：耗材盒和支撐架，所述耗材盒固定在所述支撐架上，所述支撐架連接所述機身；

所述光照單元包括：光源和反光鏡，所述光源和反光鏡固定在所述機身上，所述反光鏡將光源產(chǎn)生的光線反射到所述耗材盒的成型面。

光源發(fā)出的光線的掃掠面較小，通過反射鏡的反射可以將光線的掃掠面放大，使得光線的掃掠面覆蓋成型面，滿足產(chǎn)品成型的需要。這樣的結(jié)構(gòu)可以選擇體積小、功率小的光源來滿足3D打印機的需求。

作為本實用新型優(yōu)選的方案，所述下成型單元進一步包括固定軸、連桿和下拉電機；所述固定軸固定在所述機身上，所述支撐架的一端為旋轉(zhuǎn)端，連接所述固定軸，所述旋轉(zhuǎn)端能夠繞所述固定軸旋轉(zhuǎn)；所述支撐架的另一端為升降端，通過連桿連接所述下拉電機，所述升降端能夠隨所述連桿升降，所述下拉電機固定在所述機身上。

3D打印機完成一層打印后，在下拉電機的作用下，支撐架的升降端向下移動，耗材盒的成型膜跟隨移動，使得產(chǎn)品(打印模型)的脫模由升降端一側(cè)開始逐步完成。這種從邊緣開始逐漸分離的方式是柔性的，既可以使分離變得更加容易，同時也不會損壞打印模型。脫模完成后，成型膜復(fù)位，開始新一層的打印。

進一步的，所述耗材盒通過螺柱和彈簧固定在所述支撐架上。這樣的連接方式具備可微小調(diào)整耗材盒高度的特點，以此彌補鈑金加工誤差。

作為優(yōu)選的方案，所述光源固定在所述機身的側(cè)面，所述反光鏡包括：第一反光鏡、第二反光鏡和第三反光鏡；所述第一反光鏡將光源產(chǎn)生的光線反射到第二反光鏡，所述第二反光鏡將光線反射到第三反射鏡，所述第三反射鏡將光線反射到所述耗材盒的下表面。

具體的，所述第一反光鏡與水平面的夾角為30°～55°，所述第二反光鏡與水平面的夾角為30°～55°，所述第三反光鏡與水平面的夾角為30°～55°。

本實用新型提供的下投光液體3D打印機，成型面始終位于耗材液面以下，對耗材的需求大大降低；光線的掃掠面通過反射鏡的反射而放大，降低了對光源的要求；產(chǎn)品的脫模采用柔性分離的方式，使得脫模變的更容易，不會損壞打印的產(chǎn)品；設(shè)備整體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本大幅降低，有利于液體3D打印機的推廣。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例下成型單元的示意圖；

圖3是本實用新型實施例第一反光鏡的局部放大圖。

圖中：

1-機身；

2-上成型單元，21-成型臺，22-升降臂，23-支撐柱；

3-下成型單元，31-耗材盒，32-支撐架，33-固定軸，34-連桿，35-下拉電機；

4-光照單元，41-光源，42-第一反光鏡，43-第二反光鏡，44-第三反光鏡，45-光線路徑示意。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。

如圖1所示，本實用新型的實施例提供一種3D打印機，包括：機身1、上成型單元2、下成型單元3和光照單元4。

機身1為3D打印機的外殼，限定出了3D打印機的空間。

上成型單元2包括：成型臺21、升降臂22和支撐柱23。成型臺21通過緊固件固定在升降臂22上，升降臂22固定在支撐柱上，支撐柱23活動連接在機身上。支撐柱23在電機驅(qū)動下可沿豎直方向上下移動，其帶動成型臺21上下移動。

如圖1和圖2所示，下成型單元3包括：耗材盒31、支撐架32、固定軸33、連桿34和下拉電機35。

耗材盒31固定在支撐架32的上表面上。耗材盒31的底部設(shè)有成型膜和通光孔，內(nèi)部盛有耗材。打印時，成型臺21和耗材盒31配合，在光線照射下，液體的耗材固化成型，完成模型的打印。

本實用新型實施例中，耗材盒31通過螺柱和彈簧固定在支撐架32上。這樣的連接方式可微小調(diào)整耗材盒31的高度，以此彌補鈑金加工誤差，提高3D打印的精度。

支撐架32包括旋轉(zhuǎn)端321和升降端322。固定軸33固定在機身1的一側(cè)，支撐架旋轉(zhuǎn)端321活動連接固定軸33，旋轉(zhuǎn)端321能夠繞固定軸33旋轉(zhuǎn)。支撐架升降端322的下表面設(shè)有連接板，連桿34的一端活動連接上述連接板，連桿34的另一端連接下拉電機35。下拉電機35固定在與固定軸33相對應(yīng)的機身一側(cè)，在下拉電機的驅(qū)動下，連桿34帶動支撐架的升降端322上下移動。

打印開始時，成型臺21下沉到和耗材盒31接觸的位置，當打印完一層打印模型后需要進行脫膜時，成型臺21在步進電機驅(qū)動下先向上提升同時下拉電機35帶動支撐架32下降，耗材盒31和支撐架32是連接在一起的，所以使得分離是從下拉電機一側(cè)開始逐步完成，這種從邊緣開始逐漸分離的方式是柔性的，既可以使分離變得更加容易，同時也不會損壞打印模型。

當?shù)谝淮蚊撃Ｍ瓿珊?，下拉電機35歸位，同時成型臺21也到達了預(yù)定的位置，程序繼續(xù)控制下一層的掃描周而復(fù)始完成整個的打印過程。

如圖1和圖3所示，光照單元4包括：光源41和反光鏡，反光鏡包括：第一反光鏡42、第二反光鏡43和第三反光鏡44。圖1中45為光源41產(chǎn)生的光線照射到耗材盒21的成型面的光路示意。

如圖1所示，光源41和反光鏡固定在機身1上。光源41可發(fā)出定向的光線。第一反光鏡42與水平面的夾角為45°，第一反光鏡42的反光面向下。光源41產(chǎn)生的光線經(jīng)過第一反光鏡42反射到第二反光鏡43上。第二反光鏡43與水平面的夾角為45°，其反光面向上，將光線反射到第三反光鏡44的反光面上。第三反光鏡44與水平面的夾角為45°，其反光面與第二反光鏡43的反光面相對，第三反光鏡44位于耗材盒的正下方，將光線反射到成型面，實現(xiàn)液體耗材的固化。

本實用新型實施例中各反光鏡與水平面的夾角可適度調(diào)整，優(yōu)選的各反光鏡與水平面的夾角在30°～55°之間。

如圖1所示，光源41發(fā)出的光線的掃掠面較小，通過反射鏡的多次反射可以將光線的掃掠面放大，使得光線的掃掠面覆蓋成型面，滿足產(chǎn)品成型的需要。這樣的結(jié)構(gòu)可以選擇體積小、功率小的光源來滿足3D打印機的需求。

在圖1中，由于支撐柱23太長，上成型單元2的虛線框沒有完全包含支撐柱23，但本實用新型實施例中上成型單元2是包括支撐柱23的。

需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本實用新型而非限制本實用新型的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下對本實用新型進行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的范圍之內(nèi)。此外，除上下文另有所指外，以單數(shù)形式出現(xiàn)的詞包括復(fù)數(shù)形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實施例的全部或一部分來使用。