光固化膜剥离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种光固化膜剥离装置，包括刚性框架，液槽框固定在刚性框架顶部，所述成像薄膜包覆在液槽框底部并与液槽框构成开口液槽，所述成像组件固定在中空梯形支撑内部，所述磁力主动轮位于中空梯形支撑的两侧边，所述中空梯形支撑、成像组件以及磁力主动轮的组合体，固定在直线模组工作台上，所述直线模组固定在刚性框架底部，所述中空梯形支撑向上支撑成像薄膜，并使成像薄膜被支撑部位平坦张紧，所述导磁滚针置于成像薄膜上表面，并分别与中空梯形支撑两侧边的磁力主动轮紧密吸合。本实用新型专利技术方案经济合理、剥离速度快、对固化物和膜的损伤小，易于在长幅面、高精度、高效率光固化三维成形设备中推广应用。

Stripping device of UV curing film

【技术实现步骤摘要】
光固化膜剥离装置
本技术涉及一种三维打印领域，尤其是一种光固化膜剥离装置。
技术介绍
光固化三维成形是高分子材料3D打印的主流方式之一，与热熔挤出成形(FDM)、选择性激光粉末烧结(SLS)等技术相比，具有机械结构简单、成形速度快、表面质量好的优势，已广泛用于齿科、珠宝、汽车等行业。根据固化液面位置不同，光固化三维成形可分为下液面固化和上液面固化两种方式。其中，下液面固化方式将光学图案成像到液池的透明底上，成形零件的高度不受液池深度限制，液体波动亦不影响固化层平整度，因此是现有光固化设备的主要形式之一。完整的下液面光固化三维成形，可分解为多个切片层的逐层顺序固化过程，而每个切片层又分为成像、持续曝光固化、以及膜剥离三个阶段。其中成像是将三维模型逐层切片数据传输至二维成像元件，生成平面图案的环节；持续曝光固化是光源在成像元件控制下，作用到液态高分子物料局部区域，并致其固化的环节；膜剥离则是将固化物从成像薄膜上分离，使得液态高分子物料得以重新充填在成像薄膜与本次固化成形面之间，为下一切片层固化做准备的环节。显而易见，充填在成像薄膜与已固化成形面间的液态高分子物料，在被持续曝光固化后，所生成固化物的下表面附着在成像薄膜上，而其上表面则附着在上一固化层上。因此，将固化物从成像薄膜上剥离是实施连续逐层光固化三维成形的必要环节。需特别指出，将固化物下表面从成像薄膜上剥离时，固化物要克服与成像薄膜之间较大的面附着力，这会导致固化物变形、受损甚至撕裂，进而降低打印质量、或直接导致打印失败。现存的膜剥离方法包括：成像薄膜单边倾斜剥离、固化物垂直拉伸剥离、成像薄膜重力垂挂剥离等方式，主要通过成像薄膜的弹性变形，从固化物边缘渐进剥离、直至完全分离成像薄膜。但由于成像薄膜还需兼顾透光性，其厚度一般仅有0.1-0.2mm，致使其张力系数很低，其弹性变形所产生的剥离力和剥离角度亦很小。实践中常发生成像薄膜已大幅变形，但仍未从固化物下表面及时剥离的情况，从而导致后续切片层光固化不得不延时等待，而大幅变形的成像薄膜，在与固化物分离的瞬间发生高速回弹，易造成成像薄膜与固化物损伤，直接影响光固化三维成形设备的综合效能。目前，在光固化三维成形领域，针对将固化物从成像薄膜上剥离的需求，还缺少一种结构简单、剥离动作及时可靠、对固化物和膜损伤小的光固化膜剥离方法。
技术实现思路
本技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种结构简单、剥离动作及时可靠、对固化物和膜损伤小的光固化膜剥离装置。本技术解决其技术问题采用的技术方案：这种光固化膜剥离装置，包括刚性框架，刚性框架顶部设有液槽框，液槽框底部设有成像薄膜，成像薄膜和液槽框共同组成开口液槽，开口液槽内设有光敏液态高分子物料，刚性框架底部设有直线模组，直线模组工作台上设有中空梯形支撑，中空梯形支撑可在直线模组上向两侧移动，中空梯形支撑内设有成像组件，中空梯形支撑顶部支撑成像薄膜使其支撑部位张紧平坦化，且该部位与上方的光固化成形体之间维持单个切片层厚度的缝隙，中空梯形支撑两侧各设有由一对滚轮组成的第一组磁力主动轮和第二组磁力主动轮，与第一组磁力主动轮、第二组磁力主动轮配合的第一导磁滚针、第二导磁滚针设于成像薄膜上方，并通过吸引配合将对应部位的成像薄膜压紧在中空梯形支撑的两侧。作为优选，一个光固化控制器分别与直线模组、成像组件、第一组磁力主动轮以及第二组磁力主动轮连接，以控制直线模组带动中空梯形支撑、成像组件、第一组磁力主动轮、第二组磁力主动轮在成像薄膜底部移动，控制成像组件将光固化各切片层图案的全部或直线模组实时位置对应的局部，投射到中空梯形支撑顶部张紧平坦化的成像薄膜上，以及控制第一组磁力主动轮和第二组磁力主动轮跟随直线模组的移动而同步转动，进而保证与中空梯形支撑贴合部分的成像薄膜始终处于平坦张紧状态。作为优选，磁力主动轮与导磁滚针之间的配合方式可以是圆柱配合或圆弧齿配合方式。作为优选，中空梯形支撑与成像薄膜接触部位设有若干滚轮。开始光固化之前先在开口液槽中注入光敏液态高分子物料，而后光固化控制器发出运动信号至直线模组，发出同步转动信号至磁力主动轮，控制直线模组驱动中空梯形支撑、成像组件以及磁力主动轮组合体移动至开口液槽中心位置，直线模组移动过程中，磁力主动轮的转速与直线模组移动速度同步，使得中空梯形支撑顶部区域的成像薄膜始终处于平坦张紧状态，且平坦张紧状态的成像薄膜与上一层已固化成形体下表面之间维持单个切片层厚度的液体物料；中空梯形支撑两侧的磁力主动轮与位于成像薄膜上方的导磁滚针相互吸引，将中空梯形支撑两侧部位的成像薄膜压紧、贴合在梯形侧边上。进行光固化时，光固化控制器发出本切片层图像数据至成像组件，成像组件将光学平面图案投射到中空梯形支撑顶部区域的成像薄膜上，并维持曝光时间后关闭光学图案投射，使上一层已固化成形体与成像薄膜间的液体物料，被选择性曝光以形成固化物并附着在上一层固化成形体下方以及成像薄膜上。将本次曝光固化物从成像薄膜剥离时，光固化控制器发出运动信号至直线模组、发出同步转动信号至磁力主动轮，控制直线模组驱动中空梯形支撑、成像组件以及磁力主动轮构成的组合体，向开口液槽侧方继续移动直至附着在固化物最前方的成像薄膜通过移动方向后方的磁力滚动轮与导磁滚针，此时与固化物附着的成像薄膜区域被完全剥离；直线模组移动过程中，移动方向后方的成像薄膜一旦移出中空梯形支撑顶部区域，立即被移动方向后方磁力主动轮的同步转动及与其吸引配合的导磁滚针，强迫从固化物上剥离并压紧在中空梯形支撑后侧边，剥离后的成像薄膜继续通过磁力主动轮与导磁滚针的滚压与固化物进一步分离，开口液槽中的光敏液态高分子物料自动流动并填充在成像薄膜与固化物分离产生的空隙区域。本技术的成像薄膜剥离角度,由中空梯形支撑两侧边的倾角确定，通过修改中空梯形支撑两侧边倾角可主动设定成像薄膜的剥离角度，以得到良好的剥离效果，同时降低剥离过程对成像薄膜的损伤，延长成像薄膜的使用寿命与更换周期；本技术的磁力主动轮与导磁滚针通过磁力吸引夹紧成像薄膜，在距离固化物很近的位置用较大的剥离角度将成像薄膜从固化物下表面剥离，剥离速度与直线模组移动速度同步，剥离动作响应无延时，可大幅度降低每个切片层成形的总耗时。本技术的中空梯形支撑从开口液槽的边缘向开口液槽的中心区域移动时，位于移动方向前方的成像薄膜及中空梯形支撑侧边，与上一层已固化形体构成楔形区域，在移动过程中不断挤压光敏液态高分子物料；当中空梯形支撑到达位于开口液槽中心区域的固化成形位置时，中空梯形支撑顶部张紧平坦的成像薄膜与上一层已固化形体间，可靠填充一层致密且均匀的光敏液态高分子物料，固化成形时不易产生空泡缺陷。本技术的光固化膜剥离装置，方案经济合理、剥离速度快、对固化物和膜的损伤小，易于在长幅面、高精度、高效率光固化三维成形设备中推广应用。附图说明图1-1是本技术的总体结构示意图；图1-2是本技术的剖面立体图；图1-3是本技术的剖面平面示意图；图2是本技术中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光固化膜剥离装置，包括刚性框架(1)，其特征是：刚性框架(1)顶部设有液槽框(2)，液槽框(2)底部设有成像薄膜(3)，成像薄膜(3)和液槽框(2)共同组成开口液槽，开口液槽内设有光敏液态高分子物料(11)，刚性框架(1)底部设有直线模组(4)，直线模组(4)工作台上设有中空梯形支撑(5)，中空梯形支撑(5)可在直线模组(4)上向两侧移动，中空梯形支撑(5)内设有成像组件(6)，中空梯形支撑(5)顶部支撑成像薄膜(3)使其支撑部位张紧平坦化，且该部位与上方的光固化成形体(12)之间维持单个切片层厚度的缝隙，中空梯形支撑(5)两侧各设有由一对滚轮组成的第一组磁力主动轮(7)和第二组磁力主动轮(8)，与第一组磁力主动轮(7)、第二组磁力主动轮(8)配合的第一导磁滚针(9)、第二导磁滚针(10)设于成像薄膜(3)上方，并通过吸引配合将对应部位的成像薄膜(3)压紧在中空梯形支撑(5)的两侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种光固化膜剥离装置，包括刚性框架(1)，其特征是：刚性框架(1)顶部设有液槽框(2)，液槽框(2)底部设有成像薄膜(3)，成像薄膜(3)和液槽框(2)共同组成开口液槽，开口液槽内设有光敏液态高分子物料(11)，刚性框架(1)底部设有直线模组(4)，直线模组(4)工作台上设有中空梯形支撑(5)，中空梯形支撑(5)可在直线模组(4)上向两侧移动，中空梯形支撑(5)内设有成像组件(6)，中空梯形支撑(5)顶部支撑成像薄膜(3)使其支撑部位张紧平坦化，且该部位与上方的光固化成形体(12)之间维持单个切片层厚度的缝隙，中空梯形支撑(5)两侧各设有由一对滚轮组成的第一组磁力主动轮(7)和第二组磁力主动轮(8)，与第一组磁力主动轮(7)、第二组磁力主动轮(8)配合的第一导磁滚针(9)、第二导磁滚针(10)设于成像薄膜(3)上方，并通过吸引配合将对应部位的成像薄膜(3)压紧在中空梯形支撑(5)的两侧。


2.根据权利要求1所述的光固...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞红祥，王康恒，应希仁，
申请(专利权)人：杭州德迪智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33