结合三维立体结构的光固化3D打印生产装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种结合三维立体结构的光固化3D打印生产装置及制备方法，包括机架，所述的机架上从上到下依次安装有激光发射器、上机械杆、下机械杆和光固化3D打印机；所述的上机械杆和下机械杆上分别安装有圆盘导纱器，所述的光固化3D打印机底部为盛液槽；所述的光固化3D打印机两侧内壁的上方分别开设有投梭孔；所述的投梭孔下方的盛液槽内底面安装有利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置，所述的利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置上安装有打印平台；所述的投梭孔上方的光固化3D打印机两侧壁顶部分别安装有1个平面镜。本发明专利技术有效的解决了光敏树脂成型后强力不足的问题，大大缩短了生产周期，减少了产品的生产工艺流程。

Light solidified 3D printing production device combined with three-dimensional structure and preparation method thereof

The invention discloses a method combined 3D light curing printing production device and preparation of three-dimensional structure comprises a frame, wherein the frame from top to bottom is provided with a laser transmitter, a mechanical rod, rod under mechanical and light curing 3D printer; a disk guide are respectively installed on the mechanical lever and mechanical rod, light curing 3D printer is arranged at the bottom of the tank is filled; the light curing 3D printer are respectively arranged above the inner wall of both sides of the picking holes; Sheng picking holes of the tank below the inner bottom surface is provided with a lifting device formed by the electric motor and the screw rod in manufacturing, the lifting device using electric motor and screw rod manufactured are installed on the printing platform; the shuttle throwing hole above the light curing 3D printer on both sides of the wall are arranged in a 1 plane mirror top part. The invention effectively solves the problem that the strength of the photosensitive resin is insufficient after molding, and the production cycle is greatly shortened, and the production process flow of the product is reduced.

【技术实现步骤摘要】
结合三维立体结构的光固化3D打印生产装置及制备方法
技术实现思路
本专利技术涉及一种结合三维立体结构的光固化3D打印生产装置及制备方法。
技术介绍
3D打印快速成型技术是近20世纪80年代发展起来的新式成型技术。目前的机械零部件的制造主要依靠于模具和切削工具，生产工艺流程复杂，生产周期长，生产成本较高。鉴于此本专利技术的3D打印技术最大的优势是可塑性强，能够制备出复杂形状的零部件，并且能够节省生产成本和生产周期。光固化3D打印技术是当前加工精度最高的一种3D打印技术。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种结合三维立体结构的光固化3D打印生产装置和制备方法。本专利技术通过将三维立体结构应用于光固化3D打印技术，有效的改善了光敏树脂成型后强力不足的缺点，增强了光敏树脂的力学性能；在不影响光固化3D打印机的正常工作的同时还充分利用了3D打印机从模型设计到产品生产的快速成型方式，缩短了生产周期，减少了产品的生产工艺流程，使得设计的产品在保证外观形貌的同时具有了高强力以及多功能的特点，极大的丰富了3D打印产品的适用范围，突破了3D打印产品在某些领域无法使用的瓶颈，具有较大的现实意义和应用价值。本专利技术为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种结合三维立体结构的光固化3D打印生产装置，包括机架，所述的机架上从上到下依次安装有激光发射器、上机械杆、下机械杆和光固化3D打印机；所述的上机械杆和下机械杆上分别安装有圆盘导纱器，所述的光固化3D打印机底部为盛液槽；所述的光固化3D打印机两侧内壁的上方分别开设有投梭孔，且所述的投梭孔与织机上纬纱线筒上的纬纱通过引纬器位于同一高度；所述的投梭孔下方的盛液槽内底面安装有利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置，所述的利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置上安装有打印平台，且所述的打印平台也位于投梭孔下方；所述的投梭孔上方的光固化3D打印机两侧壁顶部分别安装有1个平面镜。且所述的2个平面镜4能够使光源在打印平台上投射出相同形状且重合的投影，避免在光照范围内出现阴影。一种结合三维立体结构的光固化3D打印制备方法，包括如下步骤：首先将光敏树脂放入所述光固化3D打印机的盛液槽中，使用所述利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置控制打印平台的高度使得光敏树脂液浸没打印平台上表面一个层片的高度；利用织机上的经纱线筒引入经纱分别穿过所述上机械杆和下机械杆上的圆盘导纱器与光固化3D打印机的打印平台固连，通过所述水平移动上机械杆和下机械杆，使本身上下重叠的上机械杆和下机械杆水平移动后不再重叠后导致上机械杆和下机械杆上的经纱之间形成相互交叉状，再利用织机上纬纱线筒上的纬纱通过引纬器引纬并将纬纱分别穿过所述光固化3D打印机上的投梭孔，引出的纬纱与已相互交叉的经纱再互相交叉缠绕，形成三维立体结构；所述光固化3D打印机依据模型软件设计的模型利用所述激光发射器按照逐层打印的方式来打印模型，其中每层切片的形状就是所述激光发射器投射到3D打印机打印平台上的形状，不断重复打印工作与经纬纱之间的相互交叉运动，便会连续在所述打印平台上固化叠加光敏树脂和交织经纬纱，使得交织的经纬纱在未固化的光敏树脂中连续分布；其中每打印一层切片便使用所述利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置下降来保证打印平台上只有一层切片厚度的液态光敏树脂。所述的打印工作与经纬纱之间相互交叉运动循环的方法为：在3D打印工作的间歇完成经纬纱之间相互交叉运动。所述的经纱采用耐强光照射的玻璃纤维经纱或高强度聚乙烯经纱。所述的光敏树脂采用UV光敏树脂（MakerJuice公司提供）。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种结合三维立体结构的光固化3D打印生产装置及制备方法，利用光固化（SLA）成型方式的3D打印机结合三维立体结构的制备方法把纱线编织到未固化的光敏树脂中。其中所述的光固化3D打印的工作原理是；首先在3DMAX模型软件中制作三维立体模型，然后再利用切片软件将模型沿着高度方向进行切片，得到模型在不同高度上的截面图，再将每层截面图通过激光发射器投影在打印平台上的液态光敏树脂使其固化，固化的光敏树脂不断叠加直至得到与设计模型一致的实物模型，完成打印过程。本专利技术所用的材料为光敏树脂和纱线。目前使用的光敏树脂主要有聚丙烯酸树脂、环氧树脂、但这些树脂的强力较低，很难满足对成型物体的力学性能要求，这就使得3D打印的应用受到了很大的限制。因此可以结合三维立体结构在光固化3D打印过程中实现打印与编织同时进行以满足成型物体高强力、多功能的要求。本专利技术有效的解决了光敏树脂成型后强力不足的问题，使得光敏树脂的力学性能得到了极大的提升；在不影响3D打印机的正常工作的同时还充分利用了3D打印机从模型设计到产品生产的快速成型方式，在满足人们从产品设计到快速成型的便捷设计理念的同时也满足产品个性化的需求；还提高了产品力学性能，同时大大缩短了生产周期，减少了产品的生产工艺流程。其次本专利技术充分利用了高强力纱线以及功能性纤维的优良性能，使得设计的产品在保证外观形貌的同时具有了高强力以及多功能的特点，极大的丰富了3D打印产品的适用范围，突破了3D打印产品在某些领域无法使用的瓶颈，具有很大的现实意义。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式实施例1本实施例的一种结合三维立体结构的光固化3D打印生产装置，如图1所示，包括机架（图中未示），所述的机架上从上到下依次安装有激光发射器1、上机械杆2、下机械杆12和光固化3D打印机10；所述的上机械杆2和下机械杆12上分别安装有圆盘导纱器3，所述的光固化3D打印机10底部为盛液槽9；所述的光固化3D打印机10两侧内壁的上方分别开设有投梭孔5，且所述的投梭孔5与织机上纬纱线筒上的纬纱通过引纬器位于同一高度；所述的投梭孔5下方的盛液槽9内底面安装有利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置7，所述的利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置7上安装有打印平台6，且所述的打印平台6也位于投梭孔5下方；所述的投梭孔5上方的光固化3D打印机10两侧壁顶部分别安装有1个平面镜4。且所述的2个平面镜4能够使光源在打印平台6上投射出相同形状且重合的投影，避免在光照范围内出现阴影。本实施例的一种结合三维立体结构的光固化3D打印制备方法，包括如下步骤：首先将液态UV光敏树脂放入所述光固化3D打印机10的盛液槽9中，使用所述利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置7控制打印平台6的高度使得光敏树脂液浸没打印平台6上表面一个层片的高度；利用织机上的经纱线筒（图中未示）引入耐强光照射的玻璃纤维经纱8分别穿过所述上机械杆2和下机械杆12上的圆盘导纱器3与光固化3D打印机10的打印平台6固连，通过所述水平移动上机械杆2和下机械杆12，使本身上下重叠的上机械杆2和下机械杆12水平移动后不再重叠后导致上机械杆2和下机械杆12上的耐强光照射的玻璃纤维经纱8之间形成相互交叉状，再利用织机上纬纱线筒（图中未示）上的纬纱通过引纬器（图中未示）引纬并将纬纱11分别穿过所述光固化3D打印机10上的投梭孔5，引出的纬纱11与已相互交叉的耐强光照射的玻璃纤维经纱8再互相交叉缠绕，形成三维机织结构；所述光固化3D打印机10依据模型软件设计的模型利用所述激光发射器1按照逐层打印的方式来打印模型，其中每层切片的形状就是所述激光发射器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结合三维立体结构的光固化3D打印生产装置，包括机架，其特征在于：所述的机架上从上到下依次安装有激光发射器（1）、上机械杆（2）、下机械杆（12）和光固化3D打印机（10）；所述的上机械杆（2）和下机械杆（12）上分别安装有圆盘导纱器（3），所述的光固化3D打印机（10）底部为盛液槽（9）；所述的光固化3D打印机（10）两侧内壁的上方分别开设有投梭孔（5），且所述的投梭孔（5）与织机上纬纱线筒上的纬纱通过引纬器位于同一高度；所述的投梭孔（5）下方的盛液槽(9)内底面安装有利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置（7），所述的利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置（7）上安装有打印平台（6），且所述的打印平台（6）也位于投梭孔（5）下方；所述的投梭孔（5）上方的光固化3D打印机（10）两侧壁顶部分别安装有1个平面镜（4）。

【技术特征摘要】
1.一种结合三维立体结构的光固化3D打印生产装置，包括机架，其特征在于：所述的机架上从上到下依次安装有激光发射器（1）、上机械杆（2）、下机械杆（12）和光固化3D打印机（10）；所述的上机械杆（2）和下机械杆（12）上分别安装有圆盘导纱器（3），所述的光固化3D打印机（10）底部为盛液槽（9）；所述的光固化3D打印机（10）两侧内壁的上方分别开设有投梭孔（5），且所述的投梭孔（5）与织机上纬纱线筒上的纬纱通过引纬器位于同一高度；所述的投梭孔（5）下方的盛液槽(9)内底面安装有利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置（7），所述的利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置（7）上安装有打印平台（6），且所述的打印平台（6）也位于投梭孔（5）下方；所述的投梭孔（5）上方的光固化3D打印机（10）两侧壁顶部分别安装有1个平面镜（4）。2.一种如权利要求1所述的结合三维立体结构的光固化3D打印制备方法，其特征在于，包括如下步骤：首先将光敏树脂放入所述光固化3D打印机（10）的盛液槽（9）中，使用所述利用电动马达和螺纹杆制造而成的升降装置（7）控制打印平台（6）的高度使得光敏树脂液浸没打印平台（6）上表面一个层片的高度；利用织机上的经纱线筒引入经纱（8）分别穿过所述上机械杆（2）和下机械杆（12）上的圆盘导纱器（3）与光固化3D打印机（10）的打印平台（6）固连，通过所述水平移动上机械杆（2）和下机械杆（12），使本身上...

【专利技术属性】
技术研发人员：田伟，蔡冯杰，祝成炎，刘向东，侍康妮，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33