用于高粘度浆料成形的SLA设备及浆料成形的控制方法技术

本发明专利技术公开了用于高粘度浆料成形的SLA设备，包括成形室，成形室的顶部设置有激光通孔，激光通孔的顶部安装有光学系统，成形室的底部依次设置有送料仓、成形仓及收料仓，送料仓内设置有升降平台a，成形仓内设置有升降平台b，激光通孔正对升降平台b，成形室内设置有刮刀模块，光学系统、刮刀模块、升降平台a及升降平台b均连接有控制系统。本发明专利技术还公开了浆料成形的控制方法，通过光学系统、送料仓、成形仓、收料仓及刮刀模块的协调作用，将高粘度浆料固化成形。本发明专利技术的SLA设备通过刮刀的水平移动和推板的竖直移动，将高粘度浆料均匀地铺设在升降平台b上，有效避免了高粘度浆料粘结在刮刀而导致成形基材缺料的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于高粘度浆料成形的SLA设备及浆料成形的控制方法
本专利技术属于3D打印
，具体涉及一种用于高粘度浆料成形的SLA设备，本专利技术还涉及浆料成形的控制方法。
技术介绍
光固化成型法(StereoLithographyApparatus，SLA)是最早提出的并应用于商业的快速成形技术，SLA是基于光敏树脂的光聚合原理工作的。利用计算机控制紫外激光扫描光敏树脂，并将扫描区域的光敏树脂固化，逐渐堆积直至成形出所需零件。由于其成本低廉且制备的零件精度高，故SLA工艺的使用范围从单纯的树脂成形扩大到陶瓷、金属等材料的成形，还有混合树脂材料的成形如陶瓷类的浆料。陶瓷类浆料是树脂和陶瓷类粉末的混合物，其性能优于光敏树脂，强度、硬度较高、韧性好、耐热性好，但由于其黏度较高，使现有的SLA设备难以对其进行打印成形。现有的SLA设备对液态树脂光进行固化成形处理时，是将所有的液态树脂材料全部装入成形仓，依靠液态树脂材料的自流平运动实现其表面的平整，再通过刮刀将其表面进一步刮平。但是，现有的SLA设备对高粘度混合树脂材料进行固化成形处理时，因高粘度混合树脂材料的粘度较高，不具备液态树脂材料的流动性，无法通过自流平的方式实现高粘度混合树脂材料表面的平整，且高粘度混合树脂材料极易粘连在铺料刮刀上，然后吸附更多的浆料，造成成形平台上缺料，而且也无法通过成形平台的下降完成送料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于高粘度浆料成形的SLA设备，解决了现有技术中存在的高粘度混合树脂材料易粘连铺料刮刀，成形平台上未固化的高粘度混合树脂材料难以及时清理，造成材料污染的问题。本专利技术所采用的一种技术方案是，用于高粘度浆料成形的SLA设备，包括成形室，成形室的顶部设置有激光通孔，激光通孔的顶部安装有光学系统，成形室的底部依次设置有送料仓、成形仓及收料仓，送料仓内设置有升降平台a，成形仓内设置有升降平台b，激光通孔正对升降平台b，成形室内设置有刮刀模块，光学系统、刮刀模块、升降平台a及升降平台b均连接有控制系统。本专利技术的特点还在于：刮刀模块包括刮刀托架，刮刀托架的一侧内安装有刮刀安装架，刮刀安装架的一侧设置有至少一个气缸，气缸的活塞杆端部设置有推板，推板垂直于刮刀安装架本体，且平行于水平面，刮刀安装架靠近底部的本体内设置有刮刀，刮刀的刀刃端伸出刮刀安装架的底部，刮刀与推板相互垂直，刮刀与推板之间设置有间隙。刮刀托架的横截面为直角三角形，刮刀托架的其中一个直角边所在侧面平行于水平面，沿刮刀托架的底部向本体设置有与刮刀安装架相匹配的槽a，刮刀安装架安装在槽a内，刮刀托架和刮刀安装架的本体对应设置有至少两对安装孔。刮刀安装架的横截面为矩形，沿刮刀安装架的底部向本体设置有与刮刀相匹配的槽b，槽b内设置有至少两个螺纹孔a，刮刀的本体设置有与螺纹孔a相对应的通孔b，刮刀通过螺钉穿过通孔b和螺纹孔a固定在刮刀安装架。推板的横截面为矩形，推板的长度不小于刮刀的长度。气缸为微型气缸，气缸包括双作用型气缸和单作用弹簧压回型气缸中的任意一种。气缸活塞杆的端部设置有内螺纹，推板设置有沉头孔c，内螺纹和沉头孔c均匹配于沉头螺钉，推板通过沉头螺钉穿过沉头孔c与气缸的活塞杆相连接。升降平台a的侧面安装有密封毛毡a，毛毡a紧贴送料仓的内壁，升降平台a的底部安装有矩形空心安装架a，安装架a内设置有丝杠a，丝杠a远离升降平台a的一端连接有丝杠螺母，丝杠a伸出安装架a底部，且通过联轴器a连接有伺服电机a的轴。升降平台b的侧面安装有密封毛毡b，毛毡b紧贴成形仓的内壁，升降平台b的底部安装有矩形空心安装架b，安装架b内设置有丝杠b，丝杠b远离升降平台b的一端连接有丝杠螺母，丝杠b伸出安装架b底部，且通过联轴器b连接有伺服电机b的轴，送料仓与成形仓之间设置有隔板。本专利技术所采用的另一种技术方案是，浆料成形的控制方法，采用上述用于高粘度浆料成形的SLA设备，具体按照以下步骤实施：步骤1、将高粘度浆料倒入送料仓的升降平台a，并将高粘度浆料的上表面填平，高粘度浆料的上表面略低于送料仓的仓口；步骤2、将刮刀模块移动至靠近送料仓的成形室一侧，启动控制系统，将升降平台b上升至与成形室的底面平齐，并控制升降平台b与光学系统(1)的焦平面重合；步骤3、控制升降平台a向成形室推送高粘度浆料，同时控制刮刀模块将高粘度浆料带至成形仓的升降平台b，并刮平；步骤4、刮刀模块将多余高粘度浆料刮至收料仓内；步骤5、控制光学系统依照零件的截面信息对升降平台b上的高粘度浆料进行扫描曝光，并进行固化；步骤6、控制升降平台b下移至与成形室的底面平行，再控制刮刀模块移动至初始位置，重复步骤3～5，直至完成零件的成形，取出零件即可。本专利技术的有益效果是：本专利技术用于高粘度浆料成形的SLA设备，通过刮刀的水平移动和推板的竖直移动，将用于SLA设备打印的高粘度浆料均匀地铺设在成形基材上，有效避免了高粘度浆料粘结在刮刀上而导致成形基材缺料，影响最终产品质量的问题；本专利技术用于高粘度浆料成形的SLA设备可以持续、稳定地将高粘度浆料输送到成形基材，通过电磁阀控制气缸的移动和停止，实现了3D打印过程的自动化，同时也确保打印出优质的混合材料零件；本专利技术用于高粘度浆料成形的SLA设备结构简单、操作便捷，造价低廉。附图说明图1是本专利技术用于高粘度浆料成形的SLA设备的结构示意图；图2是本专利技术用于高粘度浆料成形的SLA设备中刮刀模块的结构示意图；图3是光学系统的结构示意图。图中，1.光学系统，2.成形室；3.刮刀模块，3-1.刮刀托架，3-2.刮刀安装架，3-3.气缸，3-4.推板，3-5.刮刀，3-6.螺钉；4.高粘度浆料，5.升降平台a，6.送料仓，7.成形仓，8.收料仓，9.升降平台b。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术用于高粘度浆料成形的SLA设备，如图1所示，包括成形室2，成形室2的顶部设置有激光通孔，激光通孔的顶部安装有光学系统1，成形室2的底部依次设置有送料仓6、成形仓7及收料仓8，送料仓6内设置有升降平台a5，成形仓7内设置有升降平台b9，激光通孔正对升降平台b9，所述成形室2内设置有刮刀模块3，光学系统1、刮刀模块3、升降平台a5及升降平台b9均连接有控制系统。如图2所示，刮刀模块3包括刮刀托架3-1，刮刀托架3-1的一侧内安装有刮刀安装架3-2，刮刀托架3-1和刮刀安装架3-2的本体对应设置有至少两对安装孔；刮刀安装架3-2的一侧设置有至少一个气缸3-3，气缸3-3的活塞杆端部设置有推板3-4，推板3-4垂直于刮刀安装架3-2本体，且平行于成形室2的底部，刮刀安装架3-2靠近底部的本体内设置有刮刀3-5，刮刀3-5的刀刃端伸出刮刀安装架3-2的底部，刮刀3-5与推板3-4相互垂直，且刮刀3-5与推板3-4之间设置有间隙；推板3-4的横截面为矩形，推板3-4的长度不小于刮刀3-5的长度。其中，刮刀托架3-1的横截面为直角三角形，刮刀托架3-1的其中一个直角边所在侧面平行于水平面，沿刮刀托架3-1的其中一个三角形侧面的底部向本体设置有与刮刀安装架3-2相匹配的槽a，刮刀安装架3-2安装在槽a内；刮刀安装架3-2的横截面为矩形，沿刮刀安装架3-2的底部向本体设置有与刮刀3-5相匹配的槽b，槽b内设置有至少两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于高粘度浆料成形的SLA设备，其特征在于，包括成形室(2)，所述成形室(2)的顶部设置有激光通孔，所述激光通孔的顶部安装有光学系统(1)，所述成形室(2)的底部依次设置有送料仓(6)、成形仓(7)及收料仓(8)，所述送料仓(6)内设置有升降平台a(5)，所述成形仓(7)内设置有升降平台b(9)，所述激光通孔正对升降平台b(9)，所述成形室(2)内设置有刮刀模块(3)，所述光学系统(1)、刮刀模块(3)、升降平台a(5)及升降平台b(9)均连接有控制系统。

【技术特征摘要】
1.用于高粘度浆料成形的SLA设备，其特征在于，包括成形室(2)，所述成形室(2)的顶部设置有激光通孔，所述激光通孔的顶部安装有光学系统(1)，所述成形室(2)的底部依次设置有送料仓(6)、成形仓(7)及收料仓(8)，所述送料仓(6)内设置有升降平台a(5)，所述成形仓(7)内设置有升降平台b(9)，所述激光通孔正对升降平台b(9)，所述成形室(2)内设置有刮刀模块(3)，所述光学系统(1)、刮刀模块(3)、升降平台a(5)及升降平台b(9)均连接有控制系统。2.如权利要求1所述的用于高粘度浆料成形的SLA设备，其特征在于，刮刀模块(3)包括刮刀托架(3-1)，所述刮刀托架(3-1)的一侧内安装有刮刀安装架(3-2)，所述刮刀安装架(3-2)的一侧设置有至少一个气缸(3-3)，所述气缸(3-3)的活塞杆端部设置有推板(3-4)，所述推板(3-4)垂直于刮刀安装架(3-2)本体，且平行于水平面，所述刮刀安装架(3-2)靠近底部的本体内设置有刮刀(3-5)，所述刮刀(3-5)的刀刃端伸出刮刀安装架(3-2)的底部，所述刮刀(3-5)与推板(3-4)相互垂直，所述刮刀(3-5)与推板(3-4)之间设置有间隙。3.如权利要求2所述的用于高粘度浆料成形的SLA设备，其特征在于，所述刮刀托架(3-1)的横截面为直角三角形，所述刮刀托架(3-1)的其中一个直角边所在侧面平行于水平面，沿所述刮刀托架(3-1)的底部向本体设置有与刮刀安装架(3-2)相匹配的槽a，所述刮刀安装架(3-2)安装在槽a内，所述刮刀托架(3-1)和刮刀安装架(3-2)的本体对应设置有至少两对安装孔。4.如权利要求3所述的用于高粘度浆料成形的SLA设备，其特征在于，所述刮刀安装架(3-2)的横截面为矩形，沿所述刮刀安装架(3-2)的底部向本体设置有与刮刀(3-5)相匹配的槽b，所述槽b内设置有至少两个螺纹孔a，所述刮刀(3-5)的本体设置有与螺纹孔a相对应的通孔b，所述刮刀(3-5)通过螺钉(3-6)穿过螺栓孔b和螺纹孔a固定在刮刀安装架(3-2)。5.如权利要求2或4所述的用于高粘度浆料成形的SLA设备，其特征在于，所述推板(3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜晓婷，杨东辉，胡小全，
申请(专利权)人：西安铂力特增材技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61