光固化3D打印机及其树脂池组件、打印方法技术

本公开涉及一种光固化3D打印机及其树脂池组件、打印方法。其中，所述树脂池组件包括用于容纳树脂材料且池底透光的池体(1)和用于可拆卸地安装该池体(1)的安装座(4)，在所述池体(1)和所述安装座(4)之间设置有OLED屏(2)。由于自发光的OLED屏同时兼具反应速度快、用简单驱动电路即可达到发光、制程简单等优点，而且在显示方面，OLED屏的亮度高、响应速度快，图像稳定且分辨率高，因此，本公开的光固化3D打印机及其树脂池组件采用OLED屏来提供光源，避免了复杂的光路设置，通过利用该光固化3D打印机进行的3D打印方法，使得制造成本相对较低，而且减少了打印时的延时，提高了光固化效率，相应地提高了打印效率。

Light cured 3D printer and resin pool assembly and printing method thereof

The present disclosure relates to a photocurable 3D printer and a resin pool assembly and a printing method thereof. Among them, the resin tank assembly includes a resin material and the bottom of the pool for receiving the light tank body (1) and for removably mounting the tank body (1) of the mounting seat (4), in the pool body (1) and the mounting seat (4) is arranged between the OLED screen (2). The advantages of self luminous OLED screen also has fast reaction speed, simple driving circuit can be achieved by light, has the advantages of simple process, but also in the display, high brightness OLED screen, fast response speed, stable and high resolution, therefore, the disclosed light curing 3D printing machine and its components screen with OLED resin tank to provide light, avoid complicated optical setup, through 3D printing method using the light curing 3D printer, so that the manufacturing cost is relatively low, but also reduces the print delay, improve the curing efficiency, accordingly improve the printing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
光固化3D打印机及其树脂池组件、打印方法
本公开涉及3D打印领域，具体地，涉及一种光固化3D打印机及其树脂池组件、打印方法。
技术介绍
在3D(threedimensional)打印技术中，较为常见的是光固化快速成型技术，其利用液体状态的光敏树脂(UV)在光照下发生聚合反应，使光源按照待固化3D打印对象的横截面形状进行照射，液态的光敏树脂逐层固化成型后累积叠加，最终形成固化的3D打印对象。目前，基于上述原理的光固化快速成型装置主要包括选择性激光固化装置(SLA，又称立体光固化成型装置)和掩膜光固化装置(DLP)。其中，选择性激光固化装置采用405nm波长的特定强度的激光聚焦至液态光敏树脂表面，使其按照由点到线、由线到面的顺序固化，从而完成待打印3D打印对象的一个横截面层。随后，再按照这种方式固化另一横截面层，使先后固化的横截面层相互叠加，最终完成3D打印对象。这种基于SLA技术的3D打印装置由于采用上述固化程序，因此在打印大型三维物体或打印多个三维对象时，速度缓慢，效率低。例如，美国Fomlabs公司专利技术的Form2光固化3D打印机就是采用的SLA选择性激光成型技术。掩膜光固化装置采用DLP投影仪在液态光敏树脂上投射待3D打印对象某一横截面的二维图形，使液态光敏树脂按照该图形固化出相应形状的薄层。之后，固化的薄层一层一层地粘附累加，从而形成固化的3D打印对象。掩膜光固化装置能够快速打印较大的三维物体，并具有较高的分辨率。但是，由于需要采用DLP设备，因此其价格昂贵，非一般消费者能够购买使用。例如，美国B9Creator公司专利技术的B9C光固化3D打印机采用的就是DLP技术。另外，无论是选择性激光固化装置还是掩膜光固化装置，都具有复杂的光路，导致其在打印时具有较长的延时，从而降低了固化效率。为了提高光固化速度，美国Carbon3D专利技术了一种基于DLP的连续光固化技术(CLIP)，该技术虽然能提高打印速度，但是制造成本高昂，该3D打印机售价达到数万美金。此外，如果通过选择强度较高的光源来提高光固化速度，会使得光敏树脂池底的树脂在固化时释放出的热量增加，由此降低树脂池的使用寿命。鉴于上述技术问题，亟待提供一种光固化速度快、制造成本低且具有降温系统的光固化3D打印机。
技术实现思路
本公开的第一目的是提供一种用于光固化3D打印机的树脂池组件，该用于光固化3D打印机的树脂池组件可以提高光固化效率。为了实现上述第一目的，本公开提供一种用于光固化3D打印机的树脂池组件，所述树脂池组件包括用于容纳树脂材料且池底透光的池体和用于可拆卸地安装该池体的安装座，其中，在所述池体和所述安装座之间设置有OLED屏。可选地，所述OLED屏与所述安装座之间设置有用于散热的冷却结构。可选地，所述冷却结构包括固定在所述安装座上的冷却基板，所述冷却基板上形成有凹槽，所述OLED屏卡接在所述凹槽中，使得所述OLED屏与所述冷却基板之间形成有用于冷却液流过的流道。可选地，所述冷却结构还包括与该冷却基板固定安装的密封层，该密封层位于所述OLED屏和所述冷却基板之间且与所述冷却基板之间形成用于冷却液流过的流道。本公开的第二目的是提供一种光固化3D打印机，该光固化3D打印机可以提高光固化效率，降低制造成本。为了实现上述第二目的，本公开提供一种光固化3D打印机，其中，所述光固化3D打印机包括控制器、与该控制器连接的数据传输设备以及根据以上所述的树脂池组件，所述数据传输设备与所述OLED屏电连接。可选地，所述光固化3D打印机包括与所述树脂池组件连接的冷却系统。本公开的第三目的是提供利用光固化3D打印机的打印方法，该利用打印方法可以提高打印三维对象的效率。为了实现上述第三目的，本公开提供一种利用以上所述的光固化3D打印机的打印方法，所述打印方法包括：逐层打印3D打印对象的各个横截面层，其中，所述OLED屏接收各个所述横截面层的图案数据并根据所述图案数据提供光图案。可选地，所述OLED屏针对每一横截面层的曝光时间由对应的每一横截面层的层厚确定。可选地，所述光固化3D打印机包括打印平台和动力装置，所述打印平台位于所述树脂池组件的上方，打印所述3D打印对象的横截面层包括：在所述OLED屏提供光图案之前，所述控制器通过控制所述动力装置而驱动所述打印平台移动到打印位置。可选地，所述光固化3D打印方法包括：所述控制器基于预设温度而控制冷却系统工作，以对所述树脂池组件进行冷却。由于自发光的OLED屏同时兼具反应速度快、用简单驱动电路即可达到发光、制程简单等优点，而且在显示方面，OLED屏的亮度高、响应速度快，图像稳定且分辨率高，因此，本公开的光固化3D打印机及其树脂池组件采用OLED屏来提供光源，避免了复杂的光路设置，通过利用该光固化3D打印机进行的3D打印方法，使得制造成本相对较低，而且减少了打印时的延时，提高了光固化效率，相应地提高了打印效率。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1示例性地示出了本公开用于光固化3D打印机的树脂池组件的结构的分解示意图；图2示例性地示出了树脂池组件中OLED屏的结构示意图；图3示例性地示出了树脂池组件中OLED屏和冷却基板安装在安装座上的截面示意图；图4示例性地示出了OLED屏安装在冷却基板上的截面示意图；图5示例性地示出了光固化3D打印机中的冷却系统的结构示意图；图6示例性地示出了光固化3D打印机中的传动机构的结构示意图；图7示例性地示出了光固化3D打印机结构的截面示意图；以及图8是本公开利用光固化3D打印机的打印方法的流程图；图9是本公开利用光固化3D打印机的打印3D打印对象的每一横截面层的流程图。附图标记说明1池体2OLED屏3冷却基板4安装座5锁扣6打印平台7传动机构8冷却系统9动力装置103D打印对象21阴极22发射层23导电层24阳极25底基3a流道71导轨72丝杠73立柱81冷却泵82散热器83风扇84水箱具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指附图中的上、下、左、右，“内、外”是指相对于部件轮廓的内、外。参照图1至图7，本公开涉及一种用于光固化3D打印机的树脂池组件以及使用该树脂池组件的光固化3D打印机。关于光固化3D打印机，主要包括控制器、与该控制器连接的数据传输设备、树脂池组件、位于树脂池组件上方的打印平台6、用于实现打印平台6上下移动的传动机构7和动力装置9。如图6和图7，打印平台6安装在传动机构7上，传动机构7可以包括导轨71、丝杠72以及安装导轨71和丝杠72的立柱73。控制器通过控制动力装置9(例如电机)而驱动丝杠72旋转，由此带动安装在丝杠72上的打印平台6沿导轨71朝向或远离树脂池组件移动，以便将3D打印对象10固化到打印平台6上。其更具体的结构和打印过程将在下文中详述。参照图1、图3和图4，本公开中，树脂池组件包括池体1和安装座4，安装座4用于可拆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光固化3D打印机的树脂池组件，所述树脂池组件包括用于容纳树脂材料且池底透光的池体(1)和用于可拆卸地安装该池体(1)的安装座(4)，其特征在于，在所述池体(1)和所述安装座(4)之间设置有OLED屏(2)。

【技术特征摘要】
1.一种用于光固化3D打印机的树脂池组件，所述树脂池组件包括用于容纳树脂材料且池底透光的池体(1)和用于可拆卸地安装该池体(1)的安装座(4)，其特征在于，在所述池体(1)和所述安装座(4)之间设置有OLED屏(2)。2.根据权利要求1所述的用于光固化3D打印机的树脂池组件，其特征在于，所述OLED屏(2)与所述安装座(4)之间设置有用于散热的冷却结构。3.根据权利要求2所述的用于光固化3D打印机的树脂池组件，其特征在于，所述冷却结构包括固定在所述安装座(4)上的冷却基板(3)，所述冷却基板(3)上形成有凹槽，所述OLED屏(2)卡接在所述凹槽中，使得所述OLED屏(2)与所述冷却基板(3)之间形成有用于冷却液流过的流道(3a)。4.根据权利要求2所述的用于光固化3D打印机的树脂池组件，其特征在于，所述冷却结构还包括与该冷却基板(3)固定安装的密封层，该密封层位于所述OLED屏(2)和所述冷却基板(3)之间且与所述冷却基板(3)之间形成用于冷却液流过的流道(3a)。5.一种光固化3D打印机，其特征在于，所述光固化3D打印机包括控制器、与该控制器连接的数据传输设备以及根据权利要求1至4中任一项所述的树脂池...

【专利技术属性】
技术研发人员：许蓓蓓，李厚民，朱凯强，王翊坤，叶山顶，
申请(专利权)人：北京金达雷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11