用于光固化3D打印机的树脂池组件及光固化3D打印机制造技术

技术编号:24286889 阅读:126 留言:0更新日期:2020-05-26 18:49
本公开涉及一种用于光固化3D打印机的树脂池组件及光固化3D打印机,该树脂池组件包括树脂池池壁、树脂池膜和隔热膜,所述树脂池池壁沿上下方向贯通并形成位于顶部的第一开口和位于底部的第二开口,所述树脂池膜和所述隔热膜均设置在所述第二开口且所述树脂池膜相对所述隔热膜靠近所述第一开口。该用于光固化3D打印机的树脂池组件解决了光固化3D打印机在工作过程中由于温度升高而带来的树脂池膜与打印体分离力逐渐增大的问题,从而维持打印的正常进行并保证打印精度。

Resin pool components for UV curing 3D printers and UV curing 3D printers

【技术实现步骤摘要】
用于光固化3D打印机的树脂池组件及光固化3D打印机
本公开涉及3D打印
,具体地,涉及一种用于光固化3D打印机的树脂池组件及光固化3D打印机。
技术介绍
在3D(threedimensional)打印领域中,快速成型技术根据使用材料、成型方式等的不同可划分为多种类别,其中较为常见的是光固化快速成型。光固化成型的原理是:利用流体状态的光敏树脂(UV)在光照下发生聚合反应的特点,将光源按照待成型物体的截面形状进行照射,使流体状态的树脂固化成型。在光固化3D打印机中,光敏树脂由流体状态变为固态的聚合反应是受特殊波段的光激发的。所以,当前层实际打印出来的打印体形状理论上是与光照区域的形状相同的。在基于LCD技术的光固化3D打印机中,光照区域的形状是由LCD来控制的,通过内部电路系统控制LCD显示的图案,可以控制3D打印过程中每层成型体的形状。在LCD下面布置光固化所需的面光源,在LCD上方布置树脂池,并设置Z轴传动结构和成型平台。打印一开始,成型平台降到树脂池最底端,其底面与树脂池底的高分子膜(树脂池膜)近乎接触,然后由LCD控制透过一部分光,这部分光照射到成型平台底面和树脂池膜之间的树脂,其固化后与成型平台底面和树脂池膜均存在粘接力,在成型平台向上抬升时,固化的树脂会与树脂池膜分离开,这样形成第一层的打印体。接下来成型平台下降至比刚才高一个层厚的位置,再由LCD透过第二层打印需要的光,第一层打印体和膜之间的树脂发生固化形成第二层打印体。此过程重复多次直到打印过程结束。
技术实现思路
>本公开的目的是提供一种用于光固化3D打印机的树脂池组件及光固化3D打印机,以提高打印成功率。为实现本公开的目的,提供一种用于光固化3D打印机的树脂池组件,包括树脂池池壁、树脂池膜、隔热膜,所述树脂池池壁沿上下方向贯通并形成位于顶部的第一开口和位于底部的第二开口,所述树脂池膜和所述隔热膜均设置在所述第二开口,且所述树脂池膜相对所述隔热膜靠近所述第一开口。进一步,所述树脂池组件还包括固定边框和紧固件,所述树脂池膜和所述隔热膜位于所述固定边框与所述树脂池池壁之间,所述固定边框通过所述紧固件与所述树脂池池壁的底部可拆卸连接。可选的,所述树脂池膜和所述隔热膜相互贴合设置。可选的,所述隔热膜由TPX材料制成。上述技术方案中,所述隔热膜具有疏水性质。一种光固化3D打印机,包括如上所述的树脂池组件。一种光固化3D打印机,包括树脂池池壁、树脂池膜、隔热膜和LCD显示屏,所述树脂池池壁沿上下方向贯通并形成位于顶部的第一开口和位于底部的第二开口,所述树脂池膜设置在所述第二开口,所述隔热膜位于所述LCD显示屏与所述树脂池池壁之间且该隔热膜与所述LCD显示屏的表面相贴合。可选的,所述光固化3D打印机还包括紧固件和位于所述树脂池池壁与所述LCD显示屏之间的固定边框,所述树脂池膜位于所述固定边框与所述树脂池池壁之间,所述固定边框通过所述紧固件与所述树脂池池壁的底部可拆卸连接。通过上述技术方案,由于在树脂池膜与树脂池池壁下方的LCD显示屏之间增加了一层隔热膜,该隔热膜减缓了树脂池膜与LCD显示屏之间的热传递,避免光固化3D打印机在工作过程中由于温度升高而造成树脂池膜与打印体之间的分离力逐渐增大,有利于树脂池膜与打印体良好地分离,有利于打印的稳定,以实现连续打印并能够提高打印精度。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为LCD透光率随温度变化曲线示意图;图2为发热量与光强曲线关系图;图3为本公开原理示意图;图4为本公开一种实施方式提供的光固化3D打印机的结构示意图;图5为本公开另一种实施方式提供的光固化3D打印机的结构示意图。附图标记说明100树脂池池壁101第一开口102第二开口110固定边框120树脂池膜130隔热膜140紧固件150LCD显示屏160承载基板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。本公开中,在未做相反说明的情况下,术语名词“上、下”是指产品处于使用时惯常摆放的方位或位置关系,可以理解为沿重力方向的上、下,也与附图中图面的“上、下”相对应。此外,需要说明的是,所使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素,不具有顺序性和重要性。专利技术人在研究中发现,用于固化成型的光是由底部LED灯板提供,LCD通过控制其内部液晶分子的排列状态来控制透光区域的形状。因此,打印曝光区域的光强值等于LED灯板提供的光强值与液晶显示屏的透光率的积。打印机工作过程中,LED灯板的功率不变,ILED不变,而LCD的透光率会因温度不同而改变。如图1所示,LCD的透光率受温度影响较大,随着温度的上高,LCD的透光率变大,在打印过程中底部光源功率恒定的情况下激发树脂固化的光强会持续增加。如图2所示,在整个打印过程中,在不同的光强条件,光敏树脂固化反应的速率和固化程度也不同,实验得出,光强值越高反应速率越快,固化程度越高,在相同时间内反应所放热量也就越多。于是,如图3所示,温度、LCD透光率、曝光区光强、光固化反应放热,四者之间的形成一个正向激励循环。该循环作用在打印过程中会导致打印系统内温度持续升高。高温会增大固化后的树脂与树脂池膜之间的粘接,从而需要更大的分离力,然而,分离力过大可能会导致当前层打印体与上一层打印体剥离进而导致打印出来的模型表面有缺陷或者打印失败。综上,树脂池内的液态树脂转化为固态时,放出的热量会持续增大树脂池膜与打印体之间的粘接力,造成打印成型缺陷或者打印失败。专利技术人发现,如果能够阻断上述激励循环,则可避免打印机工作过程中由于温度逐渐升高而带来的膜与打印体分离力的逐渐增大。本公开的实施方式提供一种用于光固化3D打印机的树脂池组件,参阅图4,该树脂池组件包括树脂池池壁100、树脂池膜120和隔热膜130,树脂池池壁100沿上下方向贯通并形成顶部的第一开口101和位于底部的第二开口102,树脂池膜120和隔热膜130均覆设在第二开口102,且树脂池膜120相对隔热膜130靠近第一开口101。通过上述技术方案,由于在树脂池膜120与树脂池池壁100下方的LCD显示屏之间增加了一层隔热膜130,该隔热膜130减缓了树脂池膜120与LCD显示屏之间的热传递,避免LCD显示屏的温度快速的上升;由于LCD显示屏的温升受到控制,使得LCD显示屏的透光率保持在较合理的范围内;LCD显示屏透光率进一步影响打印曝光区的光强值保持在合理范围内,最终避免光敏树脂的光固化速度过快,从而避免在短时间内由于光固化反应放出过多的热量造成树脂池膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光固化3D打印机的树脂池组件,其特征在于,包括树脂池池壁(100)、树脂池膜(120)和隔热膜(130),所述树脂池池壁(100)沿上下方向贯通并形成位于顶部的第一开口(101)和位于底部的第二开口(102),所述树脂池膜(120)和所述隔热膜(130)均设置在所述第二开口(102),且所述树脂池膜(120)相对所述隔热膜(130)靠近所述第一开口(101)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于光固化3D打印机的树脂池组件,其特征在于,包括树脂池池壁(100)、树脂池膜(120)和隔热膜(130),所述树脂池池壁(100)沿上下方向贯通并形成位于顶部的第一开口(101)和位于底部的第二开口(102),所述树脂池膜(120)和所述隔热膜(130)均设置在所述第二开口(102),且所述树脂池膜(120)相对所述隔热膜(130)靠近所述第一开口(101)。


2.根据权利要求1所述的树脂池组件,其特征在于,所述树脂池组件还包括固定边框(110)和紧固件(140),所述树脂池膜(120)和所述隔热膜(130)位于所述固定边框(110)与所述树脂池池壁(100)之间,所述固定边框(110)通过所述紧固件(140)与所述树脂池池壁(100)的底部可拆卸连接。


3.根据权利要求1或2所述的树脂池组件,其特征在于,所述树脂池膜(120)和所述隔热膜(130)相互贴合设置。


4.根据权利要求3所述的树脂池组件,其特征在于,所述隔热膜(130)由TPX材料制成。


5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员:李厚民刘振亮王翊坤
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

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