光固化三维成型系统及胶槽加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种胶槽加热装置，包括：具有底板的胶槽，且胶槽用于容置光敏树脂；以及加热器，位于底板上方且邻接光敏树脂，用以对光敏树脂进行加热；其中加热器位于用以固化光敏树脂的光源的光路上。本发明专利技术的实施例亦提供一种包含上述胶槽加热装置的光固化三维成型系统。

Light curing 3D molding system and rubber groove heating device

The embodiment of the invention provides a glue trough heating device, which comprises a glue trough with a bottom plate for accommodating photosensitive resins, and a heater, which is located above and adjacent to the photosensitive resin, for heating photosensitive resins, wherein the heater is located on the light path of a light source for curing photosensitive resins. The embodiment of the invention also provides a stereolithography three-dimensional forming system comprising the above rubber grooves heating device.

【技术实现步骤摘要】
光固化三维成型系统及胶槽加热装置
本专利技术系关于一种用于3D列印的光固化三维成型系统，特别系关于一种适用于上述系统的胶槽加热装置。
技术介绍
3D列印(3D-printing,3DP)，又称积层制造(AdditiveManufacturing，AM)，近年来已大量应用在机械、生医、工艺、航太等领域中，不但可降低打样成本，甚至亦有取代既有工艺的趋势，俨然已成为新世代的一制造技术。在各种3D列印技术里，其中又以光固化成型技术(Stereo-LithographyApparatus,SLA)，最能兼顾制造精准度与成本的需求，因此，近年来光固化成型在3D列印的技术中，占有相当的市场比例。光固化成型技术系以光敏树脂为材料，利用紫外光源照射光敏树脂并产生聚合反应，以固化并建构该层树脂材；接着经由马达分离已固化的该层树脂材，并将成型板位移至下层欲曝光的树脂材，重复进行曝光、固化、分离等步骤，以逐层建构出整个列印物件。在光固化成型技术中，温度为影响反应效率及成型品的品质的重要因素之一。举例而言，温度对树脂材的黏度影响甚大，由于在上述分离步骤中，需将已固化的树脂材从胶槽底部分离，若树脂材黏度过高，使得胶体流动的拖曳力过大，将会导致成型板上的固化物脱落，造成机台列印良率下降的强况。因此，如何控制光固化成型技术的反应温度，以获得一高良率与高化学稳定性的成型品，将是一门重要的课题。在现有技术中，为了不影响光源的光路，通常将光固化成型系统的加热部件设置在胶槽外部四周构件处，通过加热部件经胶槽以间接加热胶槽内部的光敏树脂。由于此加种加热机制需透过胶槽等许多导热性差的材质，往往导致加热效率差、树脂材的温度不均匀等缺点。因此，目前亟需一种新的光固化成型系统的胶槽加热装置，使其能够直接并有效控制光敏树脂的反应温度，以提高3D列印的品质及良率。
技术实现思路
根据一些实施例，本专利技术提供一种胶槽加热装置，包括：具有底板的胶槽，且胶槽用于容置光敏树脂；以及加热器，位于底板上方且邻接光敏树脂，用以对光敏树脂进行加热；其中加热器位于用以固化光敏树脂的光源的光路上。根据一些实施例，本专利技术提供一种一种光固化三维成型系统，包括：载台；胶槽，设置于载台上，并具有底板，胶槽用于容置光敏树脂；加热器，位于底板上方且邻接光敏树脂，用以对光敏树脂进行加热；成型板，设置于胶槽上方；以及扫描器，设置于载台下方，扫描器投射光源通过载台、胶槽及加热器，以照射并固化胶槽内的光敏树脂。附图说明以下将配合所附图式详述本揭露的实施例，应注意的是，依照工业上的标准实施，以下图示并未按照比例绘制，事实上，可能任意的放大或缩小元件的尺寸以便清楚表现出本揭露的特征。而在说明书及图式中，除了特别说明外，同样或类似的元件将以类似的符号表示。图1显示根据一些实施例，光固化三维成型系统的示意图。图2A-2B显示根据另一些实施例，光固化三维成型系统的示意图。图3A-3B显示根据又一些实施例，光固化三维成型系统的示意图。图4显示根据又一些实施例，光固化三维成型系统的示意图。图5显示根据又一些实施例，光固化三维成型系统的示意图。图6显示根据又一些实施例，光固化三维成型系统的示意图。图7显示根据一些实施例，氧化铟锡(ITO)玻璃的每瓦温升效率。图8显示根据一些实施例，氧化铟锡(ITO)玻璃在紫外光的频谱区间的穿透率。其中，附图标记说明如下：光敏树脂10隔离层20a隔离层20c光固化三维成型系统100光固化三维成型系统200光固化三维成型系统300载台110胶槽120底板122抗反射涂层124加热器130a加热器130b加热器130c抗反射涂层132扫描器140光源142成型板150固化层152a固化层152b固化层152c固化层152d固化层152e具体实施方式以下公开许多不同的实施方法或是例子来实行本专利技术的不同特征，以下描述具体的元件及其排列的例子以阐述本专利技术。当然这些仅是例子且不该以此限定本专利技术的范围。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示，这些重复仅为了简单清楚地叙述本揭露，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。为简化及清楚起见，各种特征可任意绘制成不同尺寸。此外，其中可能用到与空间相关的用词，像是“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些关系词系为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。这些空间关系词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及图示中所描述的方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则其中使用的空间相关形容词也可相同地照着解释。本专利技术实施例提供一种用于3D列印的光固化三维成型系统，特别是用于加热光敏树脂的胶槽加热装置，通过将加热器直接内嵌于胶槽内部及/或成型板内部并位于固化光源的光路上，可直接对光敏树脂进行均匀且稳定的加热，从而有效地控制欲固化的光敏树脂层的反应温度。图1系根据本专利技术一些实施例，光固化三维成型系统100的示意图。在一实施例中，如图1所示，光固化三维成型系统100包括载台110、胶槽120、加热器130a、扫描器140及成型板150。在此实施例中，加热器130a系内嵌于胶槽120的底部。首先，请参照图1，胶槽120具有底板122，其设置于载台110上，且胶槽120系用于容置光敏树脂10。光敏树脂10在光源142的照射下会产生聚合反应而从液态固化成固态。在一些实施例中，光敏树脂10可为丙烯酸酯类、环氧树脂类、其他合适的材料或上述的组合，但并不限于此。底板122的材质对于光源142用来固化光敏树脂10的波长具有低吸收率，使得光源142能够通过底板122以固化光敏树脂10。在一些实施例中，底板122可为对光源142透明的无机材料或塑胶材料。举例而言，透明无机材料可为玻璃、石英(quartz)、蓝宝石(sapphire)或其他合适的材料；透明塑胶材料可为聚缩醛(Polyoxymethylene,POM)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)、烯烃类(Olefin)、苯乙烯丙烯腈(StyreneAcrylonitrile,SAN)、烯丙基二甘醇碳酸酯(allyldiglycolcarbonate,ADC，又称CR-39)、聚甲基戊烯(polymethylpentene,PMP)或其他合适的材料。请继续参照图1，加热器130a系内嵌于胶槽120底部的底板122上方，且加热器130a邻接光敏树脂10，用以对光敏树脂10进行加热。在一些实施例中，加热器130a可为透明导电玻璃加热器，该透明导电玻璃可为例如：氧化铟锡(indiumtinoxide,ITO)玻璃、氟掺杂氧化锡(fluorine-dopedtinoxide,FTO)玻璃或其他合适的材料。在此实施例中，加热器130a的表面片电阻为10-1000Ω/□，其施予电压后做为热电阻并升温以提供一高温部，该高温部的温度可为10℃-50℃，例如：25～30℃。在此实施例中，加热器130a的每瓦温升效率为1℃～40℃，举例而言，如图7所示，氧化铟锡(ITO)玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶槽加热装置，包括：一胶槽，具有一底板，且该胶槽用于容置一光敏树脂；及一加热器，位于该底板上方且邻接该光敏树脂，用以对该光敏树脂进行加热；其中该加热器位于用以固化该光敏树脂的一光源的光路上。

【技术特征摘要】
2017.03.20 US 62/473,6361.一种胶槽加热装置，包括：一胶槽，具有一底板，且该胶槽用于容置一光敏树脂；及一加热器，位于该底板上方且邻接该光敏树脂，用以对该光敏树脂进行加热；其中该加热器位于用以固化该光敏树脂的一光源的光路上。2.根据权利要求1所述的胶槽加热装置，其中该加热器为一透明导电玻璃。3.根据权利要求2所述的胶槽加热装置，其中该透明导电玻璃为氧化铟锡玻璃或氟掺杂氧化锡玻璃。4.根据权利要求2所述的胶槽加热装置，其中该加热器的表面片电阻为10-1000Ω/□。5.根据权利要求1所述的胶槽加热装置，其中该加热器包括一第一部分，且该第一部分内嵌于该胶槽的底部。6.根据权利要求5所述的胶槽加热装置，其中该加热器还包括一第二部分，且该第二部分内嵌于该胶槽的侧壁。7.根据权利要求5所述的胶槽加热装置，其中该加热器的该第一部分的底表面具有一抗反射涂层。8.根据权利要求5所述的胶槽加热装置，还包括：一隔离层，设置于该加热器的该第一部分与该光敏树脂之间。9.根据权利要求8所述的胶槽加热装置，其中该加热器的该第一部分为一水浴。10.根据权利要求8所述的胶槽加热装置，其中该隔离层为透明无机材料或透明塑胶材料。11.根据权利要求1所述的胶槽加热装置，其中该底板为透明无机材料或透明塑胶材料。12.根据权利要求1所述的胶槽加热装置，其中该底板的底表面具有一抗反射涂层。13.根据权利要求1所述的胶槽加热装置，还包括：一成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张克苏，周彦伊，陈照勗，萧圣凯，萧伟治，徐群芳，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71