一種3d打印設(shè)備及3d打印方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D加工設(shè)備，尤其涉及一種3D打印設(shè)備及3D打印方法。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)，亦可稱為增材制造技術(shù)，通過自動(dòng)化數(shù)控逐層材料累積的過程實(shí)現(xiàn)三維模型的打印。相對(duì)于傳統(tǒng)的加工技術(shù)而言，3D打印技術(shù)不需要另行制作模具，直接加工出成品。而且能夠克服傳統(tǒng)機(jī)械加工無法實(shí)現(xiàn)的特殊結(jié)構(gòu)障礙，可以實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件的簡(jiǎn)單化生產(chǎn)，可以自動(dòng)、直接、精確地將將設(shè)計(jì)思想從CAD模型，轉(zhuǎn)化為具有一定功能的模型或器件。
[0003]目前，3D打印技術(shù)按照成型原理可以分為:熔融沉積技術(shù)FDM、激光選區(qū)燒結(jié)成型技術(shù)SLS、光固化液態(tài)樹脂選區(qū)固化成型技術(shù)SLA。但是FDM技術(shù)是通過融化熱塑性塑料或者共晶系統(tǒng)金屬并擠出噴頭，待冷卻固化得到所需要的工件來實(shí)現(xiàn)三維成型。SLA則通過激光掃描固化光敏樹脂成型，激光選區(qū)燒結(jié)是通過激光掃描將粉末燒結(jié)成型。SLS是最早商品化、應(yīng)用做廣泛的快速成型技術(shù)，其理論、工藝的完善及價(jià)格的降低等，對(duì)快速成型制造技術(shù)的普及應(yīng)用具有重要的影響。現(xiàn)有的這些快速成型制造技術(shù)都存在著只能掃描小區(qū)域，由點(diǎn)到線、再由線到面的過程，制造時(shí)間長(zhǎng)是其缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種3D打印設(shè)備及3D打印方法，該設(shè)備和方法能夠?qū)Υ蠓妗⒋蟪叽绠a(chǎn)品進(jìn)行3D成型制作，并且提高成型速度、減少制作過程所耗費(fèi)的時(shí)間。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0006]一種3D打印設(shè)備，其包括有主控制器、燈架、燈架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)料箱，所述儲(chǔ)料箱內(nèi)裝有液態(tài)光敏樹脂，所述儲(chǔ)料箱內(nèi)設(shè)有升降機(jī)構(gòu)和成型托板，所述升降機(jī)構(gòu)固定于儲(chǔ)料箱的底部，所述成型托板設(shè)于升降機(jī)構(gòu)上，且由該升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)成型托板上升或下降，所述燈架設(shè)于成型托板上方，且由所述燈架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該燈架平移，所述燈架上設(shè)有沿直線方向依次分布的多個(gè)LED固化燈，所述LED固化燈、燈架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)分別電連接于主控制器，所述主控制器通過升降機(jī)構(gòu)而驅(qū)動(dòng)成型托板逐層下降，所述成型托板每下降一層時(shí)，所述成型托板的上方形成有一層預(yù)設(shè)厚度的液態(tài)光敏樹脂，所述主控制器通過燈架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而驅(qū)動(dòng)燈架平移，并通過控制LED固化燈亮滅而對(duì)成型托板上方的液態(tài)光敏樹脂進(jìn)行掃描，以令經(jīng)照射的液態(tài)光敏樹脂固化。
[0007]優(yōu)選地，所述燈架的兩側(cè)分別設(shè)有一刮板，所述刮板與燈架的平移方向垂直。
[0008]優(yōu)選地，所述LED固化燈是紫外LED固化燈。
[0009]優(yōu)選地，所述LED固化燈的數(shù)量是3000個(gè)，相鄰兩個(gè)LED固化燈之間的距離是0.1mm0
[0010]一種3D打印方法，其包括有如下步驟:步驟SI，利用3D建模軟件制作3D模型，并將三維模型切片為二維圖形，再將切片后的3D模型發(fā)送至主控制器；步驟S2，選取與LED固化燈相對(duì)應(yīng)的光敏樹脂材料；步驟S3，選取LED固化燈的發(fā)光功率為5W ;步驟S4,在儲(chǔ)料箱內(nèi)放置足夠的液態(tài)光敏樹脂材料，并將成型托板調(diào)整到最高位置，確保成型托板上方有一層液態(tài)光敏樹脂；步驟S5，啟動(dòng)后，燈架移動(dòng)對(duì)成型托板進(jìn)行掃描照射，主控制器在掃描過程中，根據(jù)切片生成的二維圖形控制對(duì)應(yīng)的LED固化燈亮滅；步驟S6，掃描中，前方刮板將液態(tài)樹脂刮平，后方刮板緊貼著固化后的樹脂表面，以帶走多余材料；步驟S7，成型托板受升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)而下降一層的高度，液態(tài)樹脂將成型件浸沒。
[0011]本發(fā)明公開的3D打印設(shè)備中，主控制器通過升降機(jī)構(gòu)而驅(qū)動(dòng)成型托板下降，以令成型托板的上方形成有一層預(yù)設(shè)厚度的液態(tài)光敏樹脂，液態(tài)光敏樹脂在LED固化燈的照射下固化而形成二維圖形，每一層二維圖形成型完成后，通過主控制器控制升降機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)成型托板，移動(dòng)距離為一層厚，使得成型托板上方再覆蓋一層樹脂材料，以實(shí)現(xiàn)逐層掃描照射，獲得整個(gè)三維模型的實(shí)體成型產(chǎn)品。本發(fā)明通過逐層掃描的方式，進(jìn)而對(duì)大幅面、大尺寸產(chǎn)品進(jìn)行3D成型制作，有效提高成型速度，并減少制作過程所耗費(fèi)的時(shí)間。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明3D打印設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更加詳細(xì)的描述。
[0014]本發(fā)明公開了一種3D打印設(shè)備，如圖1所示，其包括有主控制器1、燈架2、燈架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3和儲(chǔ)料箱4，所述儲(chǔ)料箱4內(nèi)裝有液態(tài)光敏樹脂，所述儲(chǔ)料箱4內(nèi)設(shè)有升降機(jī)構(gòu)5和成型托板6，所述升降機(jī)構(gòu)5固定于儲(chǔ)料箱4的底部，所述成型托板6設(shè)于升降機(jī)構(gòu)5上，且由該升降機(jī)構(gòu)5驅(qū)動(dòng)成型托板6上升或下降，所述燈架2設(shè)于成型托板6上方，且由所述燈架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3驅(qū)動(dòng)該燈架2平移，所述燈架2上設(shè)有沿直線方向依次分布的多個(gè)LED固化燈7，所述LED固化燈7、燈架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3和升降機(jī)構(gòu)5分別電連接于主控制器1，所述主控制器I通過升降機(jī)構(gòu)5而驅(qū)動(dòng)成型托板6逐層下降，所述成型托板6每下降一層時(shí)，所述成型托板6的上方形成有一層預(yù)設(shè)厚度的液態(tài)光敏樹脂，所述主控制器I通過燈架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3而驅(qū)動(dòng)燈架2平移，并通過控制LED固化燈7亮滅而對(duì)成型托板6上方的液態(tài)光敏樹脂進(jìn)行掃描，以令經(jīng)照射的液態(tài)光敏樹脂固化。
[0015]上述3D打印設(shè)備中，主控制器I通過升降機(jī)構(gòu)5而驅(qū)動(dòng)成型托板6下降，以令成型托板6的上方形成有一層預(yù)設(shè)厚度的液態(tài)光敏樹脂，液態(tài)光敏樹脂在LED固化燈7的照射下固化而形成二維圖形，每一層二維圖形成型完成后，通過主控制器I控制升降機(jī)構(gòu)5向下移動(dòng)成型托板6，移動(dòng)距離為一層厚，使得成型托板6上方再覆蓋一層樹脂材料，以實(shí)現(xiàn)逐層掃描照射，獲得整個(gè)三維模型的實(shí)體成型產(chǎn)品。本發(fā)明通過逐層掃描的方式，進(jìn)而對(duì)大幅面、大尺寸產(chǎn)品進(jìn)行3D成型制作，有效提高成型速度，并減少制作過程所耗費(fèi)的時(shí)間。
[0016]本實(shí)施例中，每次成型托板下降時(shí)，由液態(tài)材料的流動(dòng)浸沒成型托板完成補(bǔ)充材料的過程。所述燈架2的兩側(cè)分別設(shè)有一刮板8，所述刮板8