作臺的對應位置上，也就是說，照射單元(I)的一次照射，能夠在工作臺底面的特定范圍內(3)形成由固化的光敏樹脂構成的打印件。
[0035]當照射單元(I)完成一次照射后，工作臺能夠沿旋轉軸(2)旋轉特定角度，例如180度，則此時工作臺的一個新的特定區(qū)域(4)恰好運動到照射單元(I)的清晰成像區(qū)域上方。當照射單元完成一次新的照射時，則區(qū)域(4)也將形成由固化的光敏樹脂構成的打印件。
[0036]與前一個實施例相似地，即使工作臺的旋轉角度不恰好為180度或360度，也能夠通過有限次旋轉和照射，使工作臺上能夠形成由固化的光敏樹脂構成的打印件的區(qū)域實現(xiàn)顯著的增長。
[0037]在上述兩個實施例中，照射單元均可基于DLP技術實現(xiàn)，即包括DMD器件、透鏡組與高壓氙燈或發(fā)光波段包含350nm到455nm范圍之中的至少一個特定波長的LED。從高壓氙燈或LED發(fā)出的光線到達DMD器件，被DMD器件上包含的眾多微小鏡片選擇性地反射，再通過透鏡組，從而在成型面上形成包含特定圖形信息的像。
[0038]在本發(fā)明的另一個實施例中，照射單元基于激光掃描方案實現(xiàn)，即包括半導體激光器、振鏡與聚焦鏡。半導體激光器的發(fā)光波長，應處于350nm到455nm之間。從半導體激光器發(fā)出的光束，到達振鏡后，由計算機控制的兩片振鏡能夠精確地將光束反射向多個特定角度，并通過聚焦鏡，在成型面上形成聚焦良好的光斑。由于振鏡能夠高速運動，激光光斑也能夠獲得極高的線速度，進而在成型面上繪制出包含特定圖形信息的像，再進而固化特定區(qū)域的光敏樹脂。在此實施例中，由于照射單元通常只能在成型面的一個特定范圍內(例如一個直徑為150mm的圓)獲得尺寸符合要求(例如直徑小于0.1mm)的光斑，則應將所謂一次照射理解為光斑完成在這樣一個特定范圍內的掃描運動的過程。
[0039]在本發(fā)明的另一個實施例中，照射單元基于液晶遮罩方案實現(xiàn)，即包括液晶透射屏幕、發(fā)光波段包含350nm到455nm之間的至少一個特定波長的LED。液晶透射屏幕在計算機的控制下，能夠在某些部分表現(xiàn)為黑色，即阻擋LED發(fā)出的光通過，又在某些部分表現(xiàn)為透明，即允許LED發(fā)出的光通過。因而當液晶投射屏幕距離成型面足夠近時，照射單元即能夠在成型面投射包含特定信息的清晰圖形。
[0040]在本發(fā)明的另一個實施例中，如附圖2所示，升降機構包含垂直于成型面的滑軌或絲杠(1)，以及沿著該滑軌或絲杠(I)進行升降運動的升降臂(2)，在升降臂的末端安裝有電磁鐵(3)。工作臺(4)的一部分或者全部能夠被通電的電磁鐵(3)所吸附。當打印完成需要從工作臺(4)的底部取下打印件時，電磁鐵(3)即能夠在電路的控制下斷電并失去磁性，從而使得工作臺(4)與升降機構脫離，以便使用者快速地進行操作。
[0041]在本發(fā)明的另一個實施例中，如附圖3所示，升降機構包含垂直于成型面的滑軌或絲杠(1)，以及沿著該滑軌或絲杠(I)進行升降運動的升降臂(2)，在升降臂的下方安裝有旋轉機構(3)，旋轉機構(3)能夠沿著垂直于成型面的旋轉軸(4)進行轉動。在旋轉機構上，還安裝有電磁鐵(5)。工作臺(6)的一部分或全部能夠被通電的電磁鐵(5)所吸附。當打印完成需要從工作臺(6)的底部取下打印件時，電磁鐵(5)既能夠在電路的控制下斷電并失去磁性，從而使得使用者能夠快速地移走工作臺(6)。
[0042]與各種傳統(tǒng)光固化3D打印方案相比，本發(fā)明所描述的光固化3D打印系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:無論照射單元是基于DLP技術，或激光掃描方案，還是基于液晶遮罩方案實現(xiàn)，都能通過引入旋轉運動，使得超出單次照射成型范圍的打印物體截面，能夠被切分成有限個近似扇形的部分，從而在同一層內利用若干次照射來進行拼接，進而在保證精度不下降的前提下，實現(xiàn)打印尺寸的顯著擴大。同時，電磁鐵吸附方式，使得工作臺能夠被快速拆裝，改進了工作流程。
[0043]以上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】范例，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于，包括 光敏液體材料槽，用于承載光敏液體材料，其大致形狀為具備一定深度的有壁容器，并有具備一定面積的平坦底部，且所述光敏液體材料與所述平坦底部的接觸面構成成型面； 照射單元，能夠在計算機控制下將光照射向所述光敏液體材料槽并在所述成型面上清晰形成包含特定圖形信息的像，從而將從所述成型面起的一定厚度內的光敏液體材料以所述特定圖形信息限定的形狀固化； 工作臺，能夠伸入所述光敏液體材料槽并接觸到所述光敏液體材料，且能夠粘附被固化的所述光敏液體材料； 升降機構，能夠在與所述成型面相垂直的方向上移動所述工作臺，使之接近或遠離所述成型面； 旋轉機構。
2.根據(jù)權利要求1所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉機構，能夠以垂直于所述成型面的一根直線為旋轉軸進行旋轉。
3.根據(jù)權利要求2所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉機構的旋轉軸線與成型面的交點，位于所述照射單元在所述成型面上清晰成像的范圍之內或恰好位于其邊界上。
4.根據(jù)權利要求3所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉機構能夠在計算機控制下，以特定的速度、角度，在所述照射單元對所述成型面發(fā)光的間隙進行旋轉。
5.根據(jù)權利要求4所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述照射單元安裝在所述旋轉機構上，能夠跟隨所述旋轉機構轉動。
6.根據(jù)權利要求4所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述工作臺安裝在所述旋轉機構上，能夠跟隨所述旋轉機構轉動。
7.根據(jù)權利要求5與權利要求6之中任意一種所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉機構裝有分度頭。
8.根據(jù)權利要求4所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述照射單元包括DMD器件、透鏡組、光源，且所述光源為氙燈或發(fā)光波段包含350nm到455nm之間的至少I個特定波長的LED光源。
9.根據(jù)權利要求4所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述照射單元包括半導體激光器、振鏡與聚焦鏡，且所述半導體激光器的發(fā)光波長在350nm到455nm之間。
10.根據(jù)權利要求4所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述照射單元包括液晶透射屏幕、LED光源，且所述LED光源的發(fā)光波段包含350nm到455nm之間的至少I個特定波長。
11.根據(jù)權利要求4所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述光敏液體為能夠在350nm至455nm之間至少I個特定波段光線照射下固化的光敏樹脂。
12.根據(jù)權利要求4所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述工作臺與所述升降機構的固定連接方式為由電路控制的電磁鐵吸附，且當電路執(zhí)行特定操作時，連接能夠被解除，所述工作臺能夠脫離所述升降機構。
13.根據(jù)權利要求6所述的光固化3D打印系統(tǒng)，其特征在于所述工作臺與所述旋轉機構的固定連接方式為由電路控制的電磁鐵吸附，且當電路執(zhí)行特定操作時，連接能夠被解除，所述工作臺能夠脫離所述旋轉機構。
【專利摘要】一種光固化3D打印系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括光敏液體材料槽，用于承載光敏液體材料，其大致形狀為具備一定深度的有壁容器，并有具備一定面積的平坦底部，且所述光敏液體材料與所述平坦底部的接觸面構成成型面；照射單元，能夠在計算機控制下將包含特定圖形信息的光照射向所述光敏液體材料槽并在所述成型面上清晰成像，從而將從所述成型面起的一定厚度內的光敏液體材料以所述特定圖形信息限定的形狀固化；工作臺，能夠伸入所述光敏液體材料槽并接觸到所述光敏液體材料，且能夠粘附被固化的所述光敏液體材料；升降機構，能夠在與所述成型面相垂直的方向上移動所述工作臺，使之接近或遠離所述成型面；以及旋轉機構。
【IPC分類】B29C67-00, B33Y30-00
【公開號】CN104842556
【申請?zhí)枴緾N201510139730
【發(fā)明人】鄭立躍
【申請人】鄭立躍
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月30日