一種sla-3d打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種3D打印機(jī)，尤其是一種SLA型3D打印機(jī)，屬于光固化快速成型技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)是一種快速成型的增才制造手段，其數(shù)字化的制造方式在工業(yè)制造中快速崛起。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車(chē)，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。光固化(SLA)3D打印技術(shù)屬于3D中重要一部分，目前的SLA主要是采用單束激光掃描光敏材料成型，這無(wú)疑大大加長(zhǎng)了制作周期，使生產(chǎn)效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種新型SLA-3D打印機(jī)，其采用光陣面板直接照射光敏材料成型所需截面，快速可靠，提高生產(chǎn)效率。
[0004]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種新型SLA-3D打印機(jī)，包括伺服電機(jī)、安裝平臺(tái)、四根立柱、液池、緊定螺釘、燈罩、燈罩吊板、壓緊螺母、固定墊塊、聯(lián)軸器、滾珠絲杠、密封組塊、絲杠螺母、固定軸承、打印平臺(tái)、強(qiáng)光燈組、接光板、陣列固定邊框、陣列單元邊框、合頁(yè)機(jī)構(gòu)、光纖轉(zhuǎn)接頭、光纖、液面刮刀、刮刀導(dǎo)軌、軸承固定框、液池壁、打印基板托架、打印基板、合頁(yè)框、合頁(yè)板、微動(dòng)電機(jī)，其特征在于:所述的安裝平臺(tái)為長(zhǎng)方體形薄板，所述的四根立柱分別固定安裝在安裝平臺(tái)四個(gè)角位置，并與安裝平臺(tái)的長(zhǎng)寬平面相垂直；液池為長(zhǎng)方體箱體結(jié)構(gòu)，其底面固定安裝在安裝平臺(tái)上面板的四個(gè)固定墊塊上，上端開(kāi)口面向上，保持與安裝平臺(tái)的長(zhǎng)寬面相平行；密封組塊嵌裝在液池箱體的下底面上；伺服電機(jī)固定安裝在在安裝平臺(tái)上板面的安裝槽中，保證伺服電機(jī)的主軸與安裝平臺(tái)的長(zhǎng)寬平面相垂直；滾珠絲杠的下端通過(guò)聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的輸出軸固定連接，滾珠絲杠中間部分穿透過(guò)密封組塊，并伸入液池箱體內(nèi)部，滾珠絲杠上端與固定軸承內(nèi)圈固定連接，固定軸承外圈固定安裝在液池箱體內(nèi)的軸承固定框上；絲杠螺母內(nèi)側(cè)面與滾珠絲杠滾動(dòng)連接，外側(cè)面固定安裝在打印平臺(tái)的打印基板托架的安裝孔中，打印基板托架與打印基板固定連接；兩根刮刀導(dǎo)軌的兩端固定安裝在液池箱體的內(nèi)壁上，保持導(dǎo)軌的導(dǎo)軌面與軸承固定框垂直交錯(cuò)，液面刮刀通過(guò)兩端的安裝孔滑動(dòng)安裝在刮刀導(dǎo)軌的導(dǎo)軌面上，保持滑動(dòng)，同時(shí)調(diào)整打印基板的位置，確保液面刮刀的刮刀刃在打印基板的上面；燈罩與燈罩吊板固定連接，燈罩吊板通過(guò)四角的安裝孔壓裝在四根立柱的第一級(jí)臺(tái)階面上，并通過(guò)壓緊螺母壓緊；接光板依靠四角的安裝孔壓在四根立柱的第二級(jí)臺(tái)階面上，燈罩下端扣在接光板的燈罩配合面上；合頁(yè)機(jī)構(gòu)排列卡裝在陣列單元邊框內(nèi)構(gòu)成一個(gè)陣列單元，若干陣列單元排列卡裝在陣列固定邊框，并且通過(guò)緊定螺釘壓實(shí)，構(gòu)成一個(gè)光陣板，陣列固定邊框通過(guò)四角的安裝孔壓裝在四根立柱的第三級(jí)臺(tái)階面上；合頁(yè)機(jī)構(gòu)上端與光纖轉(zhuǎn)接頭連接，光纖一端與光纖轉(zhuǎn)接頭連接，另一端與接光板的光纖孔連接，保證燈罩的光線通過(guò)接光板進(jìn)入光纖，沿著光纖傳輸?shù)焦饫w轉(zhuǎn)接頭和合頁(yè)機(jī)構(gòu)上，最后可以通過(guò)合頁(yè)機(jī)構(gòu)的開(kāi)合照射出來(lái)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)對(duì)光線的控制，從而實(shí)現(xiàn)照射不同的截面形狀，所述的合頁(yè)機(jī)構(gòu)由合頁(yè)框、合頁(yè)板、微動(dòng)電機(jī)組成，四個(gè)微動(dòng)電機(jī)能接受信號(hào)后控制合頁(yè)板的開(kāi)閉。
[0006]為實(shí)現(xiàn)閉合合頁(yè)時(shí)將光線反射回?zé)粽謨?nèi)，盡量減少能量損失，所述的合頁(yè)板由反光材料制成。
[0007]為實(shí)現(xiàn)對(duì)打印過(guò)程的監(jiān)控、調(diào)節(jié)，所述的打印平臺(tái)安裝有CCD攝像頭。
[0008]為實(shí)現(xiàn)光線的合理、足夠強(qiáng)度的照射，所述的燈罩的上端頂部安裝有照射用的強(qiáng)光燈組。
[0009]為保證燈組射出的光線經(jīng)燈罩內(nèi)面反射后為平行光，所述的燈罩的內(nèi)側(cè)面為高反光面，其面型有函數(shù)計(jì)算得出。
[0010]為實(shí)現(xiàn)刮刀的快速移動(dòng)，所述的液面刮刀設(shè)有微動(dòng)直線電機(jī)。
[0011]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有截面快速成型的特點(diǎn)，能大大減少制作的時(shí)間，快速提高生產(chǎn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的三維立體剖視圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的頂部三維立體剖視圖。
[0015]圖4為本發(fā)明中液池的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明中打印平臺(tái)的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6為本發(fā)明中合頁(yè)機(jī)構(gòu)的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標(biāo)號(hào):1_伺服電機(jī)，2-安裝平臺(tái)，3-立柱，4-液池，5-緊釘螺栓，6-燈罩，7-燈罩吊板，8-壓緊螺母，9-固定墊塊，10-聯(lián)軸器，11-滾珠絲杠，12-密封組塊，13-絲杠螺母，14-固定軸承，15-打印平臺(tái)，16-強(qiáng)光燈組，17-接光板，18-陣列固定邊框，19-陣列單元邊框，20-合頁(yè)機(jī)構(gòu)，21-光纖轉(zhuǎn)接頭，22-光纖，401-液面刮刀，402-刮刀導(dǎo)軌，403-軸承固定框，404-液池壁，1501-打印基板托架，1502-打印基板，2001-合頁(yè)框，2002-合頁(yè)板，2003-微動(dòng)電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0020]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，一種新型SLA-3D打印機(jī)。當(dāng)控制系統(tǒng)接受到工作指令后，首先開(kāi)啟強(qiáng)光燈組16，產(chǎn)生的光線通過(guò)燈罩6的內(nèi)側(cè)面反射后變?yōu)槠叫泄庹丈湓诮庸獍?7上，接光板上安接有光纖22，光線進(jìn)入光纖22后沿著光纖22傳輸?shù)焦饫w裝接頭21，然后進(jìn)入合頁(yè)機(jī)構(gòu)20 ;合頁(yè)機(jī)構(gòu)20受計(jì)算機(jī)控制，控制微動(dòng)電機(jī)2003的動(dòng)作，使合頁(yè)板2002開(kāi)啟或閉合，控制光線是否射出，最終通過(guò)射出光線的點(diǎn)陣形成所需的截面形狀；射出的光線照射到液池4內(nèi)的光敏液體材料上，光敏液體材料經(jīng)光線照射后固化成型在打印平臺(tái)15上，形成一個(gè)打印截面，接著所有合頁(yè)機(jī)構(gòu)20全部閉合；然后伺服電機(jī)I動(dòng)作，通過(guò)滾珠絲杠11和絲杠螺母13的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)打印平臺(tái)15下移一個(gè)打印層厚度，然后液面刮刀401動(dòng)作，刮平液面，下一步合頁(yè)機(jī)構(gòu)20開(kāi)始動(dòng)作，形成下一個(gè)打印截面的點(diǎn)光陣，繼續(xù)打印下一個(gè)截面，最后直至成型件的完成。
[0021]本過(guò)程中，相比傳統(tǒng)的SLA中單束光線掃描照射，能大大減少照射時(shí)間，一步成形所需截面，大大提高生產(chǎn)效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SLA-3D打印機(jī)，包括伺服電機(jī)(1)、安裝平臺(tái)(2)、四根立柱(3)、液池(4)、緊定螺釘(5)、燈罩(6)、燈罩吊板(7)、壓緊螺母(8)、固定墊塊(9)、聯(lián)軸器(10)、滾珠絲杠(11)、密封組塊(12)、絲杠螺母(13)、固定軸承(14)、打印平臺(tái)(15)、強(qiáng)光燈組(16)、接光板(17)、陣列固定邊框(18)、陣列單元邊框(19)、合頁(yè)機(jī)構(gòu)(20)、光纖轉(zhuǎn)接頭(21)、光纖(22)、液面刮刀(401)、刮刀導(dǎo)軌(402)、軸承固定框(403)、液池壁(404)、打印基板托架(1501)、打印基板(1502)、合頁(yè)框(2001)、合頁(yè)板(2002)、微動(dòng)電機(jī)(2003)，其特征在于:所述的安裝平臺(tái)(2)為長(zhǎng)方體形薄板，所述的四根立柱(3)分別固定安裝在安裝平臺(tái)(2)四個(gè)角位置，并與安裝平臺(tái)(2)的長(zhǎng)寬平面相垂直；液池(4)為長(zhǎng)方體箱體結(jié)構(gòu)，其底面固定安裝在安裝平臺(tái)(2)上面板的四個(gè)固定墊塊(9)上，上端開(kāi)口面向上，保持與安裝平臺(tái)(2)的長(zhǎng)寬面相平行；密封組塊(12)嵌裝在液池箱體的下底面上；伺服電機(jī)(I)固定安裝在在安裝平臺(tái)(2)上板面的安裝槽中，保證伺服電機(jī)(I)的主軸與安裝平臺(tái)(2)的長(zhǎng)寬平面相垂直；滾珠絲杠(11)的下端通過(guò)聯(lián)軸器(10)與伺服電機(jī)(I)的輸出軸固定連接，滾珠絲杠(11)中間部分穿透過(guò)密封組塊(12)，并伸入液池箱體內(nèi)部，滾珠絲杠(11)上端與固定軸承(14)內(nèi)圈固定連接，固定軸承(14)外圈固定安裝在液池箱體內(nèi)的軸承固定框(403)上；絲杠螺母(13)內(nèi)側(cè)面與滾珠絲杠(11)滾動(dòng)連接，外側(cè)面固定安裝在打印平臺(tái)(15)的打印基板托架(1501)的安裝孔中，打印基板托架(1501)與打印基板(1502)固定連接；兩根刮刀導(dǎo)軌(402)的兩端固定安裝在液池箱體的內(nèi)壁上，保持導(dǎo)軌的導(dǎo)軌面與軸承固定框(403)垂直交錯(cuò)，液面刮刀(401)通過(guò)兩端的安裝孔滑動(dòng)安裝在刮刀導(dǎo)軌(402)的導(dǎo)軌面上，保持滑動(dòng)，同時(shí)調(diào)整打印基板(1502)的位置，確保液面刮刀(401)的刮刀刃在打印基板(1502)的上面；燈罩(6)與燈罩吊板(7)固定連接，燈罩吊板通過(guò)四角的安裝孔壓裝在四根立柱(3)的第一級(jí)臺(tái)階面上，并通過(guò)壓緊螺母(8)壓緊；接光板(17)依靠四角的安裝孔壓在四根立柱(3)的第二級(jí)臺(tái)階面上，燈罩(6)下端扣在接光板的燈罩配合面上；合頁(yè)機(jī)構(gòu)(20)排列卡裝在陣列單元邊框(19)內(nèi)構(gòu)成一個(gè)陣列單元，若干陣列單元排列卡裝在陣列固定邊框(18)，并且通過(guò)緊定螺釘(5)壓實(shí)，構(gòu)成一個(gè)光陣板，陣列固定邊框(18)通過(guò)四角的安裝孔壓裝在四根立柱(3)的第三級(jí)臺(tái)階面上；合頁(yè)機(jī)構(gòu)(20)上端與光纖轉(zhuǎn)接頭(21)連接，光纖(22)一端與光纖轉(zhuǎn)接頭(21)連接，另一端與接光板(17)的光纖孔連接，保證燈罩(6)的光線通過(guò)接光板(17)進(jìn)入光纖(22)，沿著光纖(22)傳輸?shù)焦饫w轉(zhuǎn)接頭(21)和合頁(yè)機(jī)構(gòu)(20)上，最后可以通過(guò)合頁(yè)機(jī)構(gòu)(20)的開(kāi)合照射出來(lái)。2.如權(quán)利要求1所述的一種SLA-3D打印機(jī)，其特征在于:所述的合頁(yè)機(jī)構(gòu)(20)由合頁(yè)框(2001)、合頁(yè)板(2002)、微動(dòng)電機(jī)(2003)組成，四個(gè)微動(dòng)電機(jī)(2003)能接受信號(hào)后控制合頁(yè)板的開(kāi)閉。3.如權(quán)利要求1所述的一種SLA-3D打印機(jī)，其特征在于:所述的合頁(yè)板(2002)由反光材料制成。4.如權(quán)利要求1所述的一種SLA-3D打印機(jī)，其特征在于:所述的打印平臺(tái)(15)安裝有CCD攝像頭。5.如權(quán)利要求1所述的一種SLA-3D打印機(jī)，其特征在于:所述的燈罩(6)的上端頂部安裝有照射用的強(qiáng)光燈組(16 )。6.如權(quán)利要求1所述的一種SLA-3D打印機(jī)，其特征在于:所述的燈罩(6)的內(nèi)側(cè)面為高反光面，其面型有函數(shù)計(jì)算得出，保證燈組射出的光線經(jīng)燈罩內(nèi)面反射后為平行光。7.如權(quán)利要求1所述的一種SLA-3D打印機(jī)，其特征在于:所述的液面刮刀(401)設(shè)有微動(dòng)直線電機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種SLA-3D打印機(jī)，涉及到光固化快速成型技術(shù)，其特征包括機(jī)架部分，液池部分，矩陣式光陣模塊，燈組部件及控制系統(tǒng)。本發(fā)明的SLA-3D打印機(jī)，采用的光陣單元照射光敏材料實(shí)現(xiàn)快速成型，通過(guò)微動(dòng)馬達(dá)控制光線通道的合頁(yè)的開(kāi)閉，實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)光陣的截面形狀的控制，從而通過(guò)截面不同的點(diǎn)光針照射成形不同的光敏材料截面，再配合打印平臺(tái)的上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)成形件的快速制造。本發(fā)明能省掉傳統(tǒng)的光線照射的掃描過(guò)程，從而節(jié)約制造過(guò)程的最大耗時(shí)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速成形制造。
【IPC分類】B29C67/00, B33Y30/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104890248
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510384964
【發(fā)明人】馮圣冰
【申請(qǐng)人】馮圣冰
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月5日