本發(fā)明涉及dlp光固化光敏樹(shù)脂的快速成型領(lǐng)域，尤其涉及一種自然流動(dòng)連續(xù)補(bǔ)充dlp光固化裝置與方法。

背景技術(shù)：

數(shù)字光處理(dlp)成型技術(shù)是增材制造技術(shù)的一種，是快速成型技術(shù)的最新發(fā)展技術(shù)。在該技術(shù)中零件的三維模型需要在主控系統(tǒng)上進(jìn)行切片處理運(yùn)算，將三維模型分割為一系列二維平面圖像，之后控制dlp投影系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像的投影。橫截面圖形由當(dāng)前材料層上每一像素對(duì)應(yīng)的各鏡片產(chǎn)生。這種圖形通過(guò)數(shù)字微鏡器件(dmd)投影到紫外線固化液態(tài)光敏樹(shù)脂的表面上，在像素位置固化或硬化。與此同時(shí)，控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)完成逐層打印，如此往復(fù)最終實(shí)現(xiàn)實(shí)體零件的制作。由于成型速度相比其他技術(shù)要快，制造時(shí)間大幅縮短，因此dlp是增材制造技術(shù)最有發(fā)展前景的技術(shù)之一。

雖然dlp光固化技術(shù)發(fā)展迅速，已開(kāi)始廣泛應(yīng)用于工業(yè)、運(yùn)輸、模具以及醫(yī)療等領(lǐng)域，但是目前dlp光固化成型設(shè)備連續(xù)成型速率慢。限制了dlp光固化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種自然流動(dòng)連續(xù)補(bǔ)充dlp光固化裝置與方法。實(shí)現(xiàn)dlp了光固化的連續(xù)成型。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種自然流動(dòng)連續(xù)補(bǔ)充dlp光固化裝置，包括傾斜的樹(shù)脂料槽10、對(duì)應(yīng)設(shè)置在樹(shù)脂料槽10正上方的可上下移動(dòng)的成型平臺(tái)11、設(shè)置在樹(shù)脂料槽10高端的樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3、設(shè)置在樹(shù)脂料槽10低端的光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8、設(shè)置在樹(shù)脂料槽10下方的dlp投影機(jī)4；

光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8與樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3之間設(shè)有樹(shù)脂循環(huán)裝置9，該樹(shù)脂循環(huán)裝置9用于將光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8內(nèi)的光敏樹(shù)脂循環(huán)運(yùn)送至樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3中；

所述樹(shù)脂料槽10的高端側(cè)板和低端的側(cè)板與樹(shù)脂料槽10底面之間，均平行開(kāi)設(shè)有供光敏樹(shù)脂流動(dòng)的平行通道；樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3內(nèi)的光敏樹(shù)脂在重力作用下沿著樹(shù)脂料槽10整個(gè)底面流動(dòng)，并在樹(shù)脂料槽10的整個(gè)底面形成一層厚度均勻的光敏樹(shù)脂層；

dlp投影機(jī)4用于將切片數(shù)據(jù)投影到樹(shù)脂料槽10底面的光敏樹(shù)脂層上；當(dāng)成型平臺(tái)11的基面下降至樹(shù)脂料槽10內(nèi)，并與樹(shù)脂料槽10的底面之間保持一個(gè)成型層厚的間隙時(shí)，流動(dòng)的光敏樹(shù)脂層正好與成型平臺(tái)11的基面接觸，使當(dāng)前光敏樹(shù)脂層固化并附著在成型平臺(tái)11的基面上。

所述成型平臺(tái)11在z軸方向的運(yùn)動(dòng)行程、停留時(shí)間以及與樹(shù)脂料槽10底面之間的高度，由步進(jìn)電機(jī)1和絲桿2構(gòu)成的絲桿升降機(jī)構(gòu)控制；成型平臺(tái)11的基面與樹(shù)脂料槽10的底面始終保持平行。

所述dlp投影機(jī)4還包括一個(gè)角度調(diào)節(jié)裝置5，用于調(diào)整dlp投影機(jī)4的切片數(shù)據(jù)投影面與樹(shù)脂料槽10底面的平行度。

所述樹(shù)脂循環(huán)裝置9為可拆卸機(jī)構(gòu)，使用時(shí)與樹(shù)脂料槽10組裝。

所述自然流動(dòng)連續(xù)補(bǔ)充dlp光固化裝置的運(yùn)行方法，包括如下步驟：

步驟一：光敏樹(shù)脂固化作業(yè)時(shí)，樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3內(nèi)的光敏樹(shù)脂在重力作用下先流過(guò)樹(shù)脂料槽10的高端側(cè)板的平行通道，接著進(jìn)入樹(shù)脂料槽10整個(gè)底面，在樹(shù)脂料槽10整個(gè)底面形成一層厚度均勻的光敏樹(shù)脂層后，接著經(jīng)過(guò)樹(shù)脂料槽10的低端側(cè)板的平行通道進(jìn)入光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8；

步驟二：dlp投影機(jī)4將切片數(shù)據(jù)投影到樹(shù)脂料槽10底面的光敏樹(shù)脂層上；此時(shí)，控制成型平臺(tái)11下降至樹(shù)脂料槽10內(nèi)，并且成型平臺(tái)11的基面與樹(shù)脂料槽10的底面之間保持一個(gè)成型層厚的間隙；流動(dòng)的光敏樹(shù)脂層正好與成型平臺(tái)11的基面完全接觸，使投影到當(dāng)前光敏樹(shù)脂層上的工件的橫截面圖形固化并附著在成型平臺(tái)11的基面上，未被投影到的光敏樹(shù)脂層繼續(xù)流至光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8內(nèi)儲(chǔ)存，進(jìn)而完后工件當(dāng)前層的固化作業(yè)；下一層固化作業(yè)的光敏樹(shù)脂層固化在上一層的表面；

步驟三：重復(fù)循環(huán)步驟一至步驟二，完成工件各層的連續(xù)光固化成型作業(yè)。

所述自然流動(dòng)連續(xù)補(bǔ)充dlp光固化裝置的運(yùn)行方法，還包括一個(gè)光敏樹(shù)脂循環(huán)步驟：在光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8與樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3之間設(shè)置樹(shù)脂循環(huán)裝置9，通過(guò)樹(shù)脂循環(huán)裝置9將光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8內(nèi)的光敏樹(shù)脂循環(huán)運(yùn)送至樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3中，進(jìn)而完成光敏樹(shù)脂的循環(huán)。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

本發(fā)明傾斜的樹(shù)脂料槽10的高端側(cè)板和低端的側(cè)板與樹(shù)脂料槽10底面之間，均平行開(kāi)設(shè)有供光敏樹(shù)脂流動(dòng)的平行通道；樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3內(nèi)的光敏樹(shù)脂在重力作用下沿著樹(shù)脂料槽10整個(gè)底面流動(dòng)，并在樹(shù)脂料槽10的整個(gè)底面形成一層厚度均勻的光敏樹(shù)脂層。這種結(jié)構(gòu)布局，結(jié)合與成型平臺(tái)的配合，由于光敏樹(shù)脂在重力作用下處于流動(dòng)狀態(tài)，保證每一層樹(shù)脂固化后，成型平臺(tái)提升時(shí)有液態(tài)的樹(shù)脂流入縫隙之中，實(shí)現(xiàn)dlp光固化的連續(xù)成型。

根據(jù)光敏樹(shù)脂的流動(dòng)性，通過(guò)控制絲桿升降機(jī)構(gòu)對(duì)成型平臺(tái)的提升高度與保持時(shí)間，實(shí)現(xiàn)不同樹(shù)脂的成型平臺(tái)等待時(shí)間可調(diào)整變化，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明自然流動(dòng)連續(xù)補(bǔ)充dlp光固化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中樹(shù)脂料槽10、樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3、光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為固化結(jié)束后成型平臺(tái)提升的同時(shí)光敏樹(shù)脂自然流動(dòng)連續(xù)補(bǔ)充狀態(tài)示意圖。

圖4為成型平臺(tái)進(jìn)行下一層截面固化作業(yè)的狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

實(shí)施例

如圖1至4所示。本發(fā)明公開(kāi)了一種自然流動(dòng)連續(xù)補(bǔ)充dlp光固化裝置，包括傾斜的樹(shù)脂料槽10、對(duì)應(yīng)設(shè)置在樹(shù)脂料槽10正上方的可上下移動(dòng)的成型平臺(tái)11、設(shè)置在樹(shù)脂料槽10高端的樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3、設(shè)置在樹(shù)脂料槽10低端的光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8、設(shè)置在樹(shù)脂料槽10下方的dlp投影機(jī)4；

光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8與樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3之間設(shè)有樹(shù)脂循環(huán)裝置9，該樹(shù)脂循環(huán)裝置9用于將光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8內(nèi)的光敏樹(shù)脂循環(huán)運(yùn)送至樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3中；

所述樹(shù)脂料槽10的高端側(cè)板和低端的側(cè)板與樹(shù)脂料槽10底面之間，均平行開(kāi)設(shè)有供光敏樹(shù)脂流動(dòng)的平行通道；樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3內(nèi)的光敏樹(shù)脂在重力作用下沿著樹(shù)脂料槽10整個(gè)底面流動(dòng)，并在樹(shù)脂料槽10的整個(gè)底面形成一層厚度均勻的光敏樹(shù)脂層；

dlp投影機(jī)4用于將切片數(shù)據(jù)投影到樹(shù)脂料槽10底面的光敏樹(shù)脂層上；當(dāng)成型平臺(tái)11的基面下降至樹(shù)脂料槽10內(nèi)，并與樹(shù)脂料槽10的底面之間保持一個(gè)成型層厚的間隙時(shí)，流動(dòng)的光敏樹(shù)脂層正好與成型平臺(tái)11的基面接觸，使當(dāng)前光敏樹(shù)脂層固化并附著在成型平臺(tái)11的基面上。

所述成型平臺(tái)11在z軸方向的運(yùn)動(dòng)行程、停留時(shí)間以及與樹(shù)脂料槽10底面之間的高度，由步進(jìn)電機(jī)1和絲桿2構(gòu)成的絲桿升降機(jī)構(gòu)控制；成型平臺(tái)11的基面與樹(shù)脂料槽10的底面始終保持平行。

所述dlp投影機(jī)4還包括一個(gè)角度調(diào)節(jié)裝置5，用于調(diào)整dlp投影機(jī)4的切片數(shù)據(jù)投影面與樹(shù)脂料槽10底面的平行度。

所述樹(shù)脂循環(huán)裝置9為可拆卸機(jī)構(gòu)，使用時(shí)與樹(shù)脂料槽10組裝。

本發(fā)明自然流動(dòng)連續(xù)補(bǔ)充dlp光固化裝置的運(yùn)行方法，可通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟一：光敏樹(shù)脂固化作業(yè)時(shí)，樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3內(nèi)的光敏樹(shù)脂在重力作用下先流過(guò)樹(shù)脂料槽10的高端側(cè)板的平行通道，接著進(jìn)入樹(shù)脂料槽10整個(gè)底面，在樹(shù)脂料槽10整個(gè)底面形成一層厚度均勻的光敏樹(shù)脂層后，接著經(jīng)過(guò)樹(shù)脂料槽10的低端側(cè)板的平行通道進(jìn)入光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8；

步驟二：dlp投影機(jī)4將切片數(shù)據(jù)投影到樹(shù)脂料槽10底面的光敏樹(shù)脂層上；此時(shí)，控制成型平臺(tái)11下降至樹(shù)脂料槽10內(nèi)，并且成型平臺(tái)11的基面與樹(shù)脂料槽10的底面之間保持一個(gè)成型層厚的間隙；流動(dòng)的光敏樹(shù)脂層正好與成型平臺(tái)11的基面完全接觸，使投影到當(dāng)前光敏樹(shù)脂層上的工件的橫截面圖形固化并附著在成型平臺(tái)11的基面上，未被投影到的光敏樹(shù)脂層繼續(xù)流至光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8內(nèi)儲(chǔ)存，進(jìn)而完后工件當(dāng)前層的固化作業(yè)；下一層固化作業(yè)的光敏樹(shù)脂層固化在上一層的表面；

步驟三：重復(fù)循環(huán)步驟一至步驟二，完成工件各層的連續(xù)光固化成型作業(yè)。

根據(jù)光敏樹(shù)脂的流動(dòng)性，控制成型平臺(tái)11的提升高度和保持時(shí)間，實(shí)現(xiàn)不同樹(shù)脂的成型平臺(tái)等待時(shí)間可調(diào)整變化，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間。

在光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8與樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3之間設(shè)置樹(shù)脂循環(huán)裝置9，通過(guò)樹(shù)脂循環(huán)裝置9將光敏樹(shù)脂儲(chǔ)存裝置8內(nèi)的光敏樹(shù)脂循環(huán)運(yùn)送至樹(shù)脂補(bǔ)充裝置3中，進(jìn)而完成光敏樹(shù)脂的循環(huán)。

如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。