密闭式光固化3D打印机制造技术

一种密闭式光固化3D打印机，具有处理单元、舱室、设于舱室一侧并令舱室内部形成密闭空间的活塞、设于活塞上的成型平台、设于舱室底部外侧的照射单元、储存成型液的成型液槽以及储存气体的气体槽。处理单元控制活塞及成型平台由舱室底部沿Z轴移动第一距离以将成型液吸入舱室，接着控制活塞沿Z轴移动第二距离以将气体吸入舱室，其中被吸入的气体沉淀在舱室底部，且成型平台底面与成型液底面间距离一个固化层的打印高度。处理单元控制照射单元依据切层信息朝成型平台进行照射，并控制成型平台沿Z轴方向移动，以连续固化多个切层物件。

【技术实现步骤摘要】
密闭式光固化3D打印机
本专利技术涉及一种光固化3D打印机，尤其涉及一种密闭式光固化3D打印机。
技术介绍
有鉴于3D打印技术的成熟，以及3D打印机的体积缩小与价格降低，近年来3D打印机实以极快的速度普及化。其中，数字光处理(DigitalLightProcessing,DLP)式3D打印机与激光固化(Stereolithography,SLA)式3D打印机由于尺寸精度高、成型表面质量高等优点，受到许多使用者的喜爱。如图1所示，为相关技术的3D打印机示意图。图1揭露了一种DLP式3D打印机(下面简称为3D打印机1)，所述3D打印机1主要具有用以容置成型液2的水槽11、设置于水槽11上方的打印平台12以及设置于水槽11下方的照射单元13。于打印时，3D打印机1的处理单元(图未标示)会控制打印平台12移动以浸入水槽11内的成型液2中，并且位于一个固化层的固化高度。接着，处理单元控制照射单元13朝水槽11内部进行对应照射，以令部分成型液2固化并贴附于打印平台12上，而在打印平台12上形成一个固化层的切层物件21。并且，处理单元藉由控制打印平台12及照射单元13反复执行上述动作，可生成多个切层物件21，并由多个切层物件21堆叠成一个实体3D物件。如图1所示，当一个切层物件21固化后，将会同时附着于打印平台12的底面以及水槽11的底部表面。当打印平台12要向上抬升前，处理单元必须先执行剥离程序，以将切层物件21从水槽11的底部脱离。于相关技术中，每生成一个切层物件21处理单元就必须执行一次剥离程序，因此大幅拖延了整体的打印时间。再者，由于SLA式3D打印机与DLP式3D打印机是直接将成型液放置于水槽中，因此若使用者所使用的成型液容易氧化，将可能会造成打印困难。另，部分类型的成型液虽然具有很好的固化效果，但是可能具有很重的异味，因而影响了使用者的使用意愿，亦相当可惜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种密闭式光固化3D打印机，可在成型液与舱室底面分离的状态下进行固化，以藉由不需要在成型液固化后执行剥离程序而达到连续固化的目的。于本专利技术的一实施例中，所述密闭式光固化3D打印机包括：一舱室；一处理单元；一活塞，电性连接该处理单元，由该舱室的一开口侧朝内设置并令该舱室的内部形成一密闭空间；一成型平台，电性连接该处理单元，设置于该活塞上，并与该活塞位于相同水平面；一照射单元，电性连接该处理单元，设置于该舱室的底部外侧；一成型液槽，用以储存一成型液并连接该舱室；及一气体槽，用以储存一气体并连接该舱室；其中，该处理单元控制该活塞及该成型平台共同由该舱室的底部沿一Z轴抬升一第一距离以将该成型液吸入该舱室内，接着单独控制该活塞沿该Z轴抬升一第二距离以将该气体吸入该舱室内，该被吸入的气体沉淀在该舱室的底部，并且该成型平台的底面与该成型液的底面距离一个固化层的打印高度；其中，该处理单元于进行打印时控制该照射单元依据一3D物件的多笔切层信息依序朝该成型平台底面进行照射，并控制该成型平台依序沿该Z轴方向抬升一个固化层的打印高度，以连续固化该3D物件的多个固化层的一切层物件。于本专利技术的另一实施例中，该气体的比重大于该成型液的比重。于本专利技术的另一实施例中，该舱室一侧设置一通孔，该舱室通过该通孔连接该成型液槽与该气体槽，以选择性将该成型液或该气体吸入该舱室内。于本专利技术的另一实施例中，所述密闭式光固化3D打印机更包括一第一开关、一第二开关及一导管，该成型液槽通过该第一开关连接该导管的第一端，该气体槽通过该第二开关连接该导管的第二端，并且该导管的第三端连接该通孔，该处理单元于要将该成型液吸入该舱室中时开启该第一开关并关闭该第二开关，于要将该气体吸入该舱室中时开启该第二开关并关闭该第一开关。于本专利技术的另一实施例中，所述密闭式光固化3D打印机更包括一第三开关及用以储存一附加成型液的一附加成型液槽，该附加成型液槽通过该第三开关连接该导管的第四端，该处理单元于要将该附加成型液吸入该舱室中时开启该第三开关并关闭该第一开关及该第二开关，其中该附加成型液的比重大于该成型液的比重并且小于该气体的比重。于本专利技术的另一实施例中，所述密闭式光固化3D打印机更包括电性连接该处理单元的一记忆单元，该记忆单元记录该多笔切层信息及一补偿信息，该处理单元于打印时依据该补偿信息控制该照射单元及该成型平台，以补偿因该气体的表面张力而形成在该成型液与该气体之间的弧形接触面。于本专利技术的另一实施例中，所述密闭式光固化3D打印机包括：一舱室；一处理单元；一活塞，电性连接该处理单元，由该舱室的一开口侧朝内设置并令该舱室的内部形成一密闭空间；一成型平台，电性连接该处理单元，设置于该活塞上，并与该活塞位于相同水平面；一照射单元，电性连接该处理单元，设置于该舱室的顶部外侧；一成型液槽，用以储存一成型液并连接该舱室；及一气体槽，用以储存一气体并连接该舱室；其中，该处理单元控制该活塞及该成型平台共同由该舱室的顶部沿一Z轴下降一第一距离以将该成型液吸入该舱室内，接着单独控制该活塞沿该Z轴下降一第二距离以将该气体吸入该舱室内，其中该被吸入的气体悬浮在该舱室的顶部，并且该成型平台的顶面与该成型液的顶面距离一个固化层的打印高度；其中，该处理单元于进行打印时控制该照射单元依据一3D物件的多笔切层信息依序朝该成型平台顶面进行照射，并控制该成型平台依序沿该Z轴方向下降一个固化层的打印高度，以连续固化该3D物件的多个固化层的一切层物件。于本专利技术的另一实施例中，该成型液的比重大于该气体的比重。于本专利技术的另一实施例中，该舱室一侧设置一通孔，该舱室通过该通孔连接该成型液槽与该气体槽，以选择性将该成型液或该气体吸入该舱室内。于本专利技术的另一实施例中，所述密闭式光固化3D打印机更包括一第一开关、一第二开关及一导管，该成型液槽通过该第一开关连接该导管的第一端，该气体槽通过该第二开关连接该导管的第二端，并且该导管的第三端连接该通孔，该处理单元于要将该成型液吸入该舱室中时开启该第一开关并关闭该第二开关，于要将该气体吸入该舱室中时开启该第二开关并关闭该第一开关。于本专利技术的另一实施例中，所述密闭式光固化3D打印机更包括一第三开关及用以储存一附加成型液的一附加成型液槽，该附加成型液槽通过该第三开关连接该导管的第四端，该处理单元于要将该附加成型液吸入该舱室中时开启该第三开关并关闭该第一开关及该第二开关，其中该附加成型液的比重小于该成型液的比重并且大于该气体的比重。于本专利技术的另一实施例中，所述密闭式光固化3D打印机更包括电性连接该处理单元的一记忆单元，该记忆单元记录该多笔切层信息及一补偿信息，该处理单元于打印时依据该补偿信息控制该照射单元及该成型平台，以补偿因该气体的表面张力而形成在该成型液与该气体之间的弧形接触面。本专利技术令照射单元在成型液与舱室底面分离的状态下对成型液进行照射，因此在切层物件生成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密闭式光固化3D打印机，其特征在于，包括：/n一舱室；/n一处理单元；/n一活塞，电性连接该处理单元，由该舱室顶部的一开口侧朝内设置并令该舱室的内部形成一密闭空间；/n一成型平台，电性连接该处理单元，设置于该活塞上，并与该活塞位于相同水平面；/n一照射单元，电性连接该处理单元，设置于该舱室的底部外侧；/n一成型液槽，用以储存一成型液并连接该舱室；及/n一气体槽，用以储存一气体并连接该舱室；/n其中，该处理单元控制该活塞及该成型平台共同由该舱室的底部沿一Z轴抬升一第一距离以将该成型液吸入该舱室内，接着单独控制该活塞沿该Z轴抬升一第二距离以将该气体吸入该舱室内，该被吸入的气体沉淀在该舱室的底部，并且该成型平台的底面与该成型液的底面距离一个固化层的打印高度；/n其中，该处理单元于进行打印时控制该照射单元依据一3D物件的多笔切层信息依序朝该成型平台底面进行照射，并控制该成型平台依序沿该Z轴方向抬升一个固化层的打印高度，以连续固化该3D物件的多个固化层的一切层物件。/n

【技术特征摘要】
1.一种密闭式光固化3D打印机，其特征在于，包括：
一舱室；
一处理单元；
一活塞，电性连接该处理单元，由该舱室顶部的一开口侧朝内设置并令该舱室的内部形成一密闭空间；
一成型平台，电性连接该处理单元，设置于该活塞上，并与该活塞位于相同水平面；
一照射单元，电性连接该处理单元，设置于该舱室的底部外侧；
一成型液槽，用以储存一成型液并连接该舱室；及
一气体槽，用以储存一气体并连接该舱室；
其中，该处理单元控制该活塞及该成型平台共同由该舱室的底部沿一Z轴抬升一第一距离以将该成型液吸入该舱室内，接着单独控制该活塞沿该Z轴抬升一第二距离以将该气体吸入该舱室内，该被吸入的气体沉淀在该舱室的底部，并且该成型平台的底面与该成型液的底面距离一个固化层的打印高度；
其中，该处理单元于进行打印时控制该照射单元依据一3D物件的多笔切层信息依序朝该成型平台底面进行照射，并控制该成型平台依序沿该Z轴方向抬升一个固化层的打印高度，以连续固化该3D物件的多个固化层的一切层物件。


2.如权利要求1所述的密闭式光固化3D打印机，其特征在于，该气体的比重大于该成型液的比重。


3.如权利要求2所述的密闭式光固化3D打印机，其特征在于，该舱室一侧设置一通孔，该舱室通过该通孔连接该成型液槽与该气体槽，以选择性将该成型液或该气体吸入该舱室内。


4.如权利要求3所述的密闭式光固化3D打印机，其特征在于，更包括一第一开关、一第二开关及一导管，该成型液槽通过该第一开关连接该导管的第一端，该气体槽通过该第二开关连接该导管的第二端，并且该导管的第三端连接该通孔，该处理单元于要将该成型液吸入该舱室中时开启该第一开关并关闭该第二开关，于要将该气体吸入该舱室中时开启该第二开关并关闭该第一开关。


5.如权利要求4所述的密闭式光固化3D打印机，其特征在于，更包括一第三开关及用以储存一附加成型液的一附加成型液槽，该附加成型液槽通过该第三开关连接该导管的第四端，该处理单元于要将该附加成型液吸入该舱室中时开启该第三开关并关闭该第一开关及该第二开关，其中该附加成型液的比重大于该成型液的比重并且小于该气体的比重。


6.如权利要求4所述的密闭式光固化3D打印机，其特征在于，更包括电性连接该处理单元的一记忆单元，该记忆单元记录该多笔切层信息及一补偿信息，该处理单元于打印时依据该补偿信息控制该照射单元及该成型平台，以补偿因该气体的表面张力而形成在该成型液与该气体之间的弧形接触面。

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【专利技术属性】
技术研发人员：马修·哈德生，郭宗桦，
申请(专利权)人：三纬国际立体列印科技股份有限公司，金宝电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71