三维打印系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种三维打印系统，其包括传送机构、透明支撑板、载物机构和成像机构。所述传送机构用于输送透明薄膜传送带，所述上料机构包括设置于所述透明薄膜传送带的上方的至少一个上料装置。所述透明支撑板设置于机台的投影窗口上方，且位于所述透明薄膜传送带的下方。所述载物机构包括载物板和载物驱动部件，所述载物驱动部件驱动所述载物板靠近或远离所述透明薄膜传送带。所述成像机构，位于所述机台的投影窗口下方，用于产生预定投影图案。本实用新型专利技术提供的三维打印系统可以实现三维打印，可满足生物医药领域对打印精度的要求。

3D printing system

【技术实现步骤摘要】
三维打印系统
本技术涉及三维打印
，尤其涉及一种三维打印系统。
技术介绍
三维打印技术作为前瞻性、战略性技术，在航空航天、生物医疗、武器装备、汽车以及模具等高端领域都有重要应用。在生物医疗领域，三维打印技术为生物芯片、生化器件提供了灵活制备的新方法，亦为生物材料、人工器官领域提供了新的研究手段和平台，实现了复杂三维载体支架制作。然而，现有的三维打印技术在打印精度和打印幅面上仍难以满足应用需求。针对生物应用领域，三维打印技术仍未有效解决打印精度和打印尺寸不能兼顾的问题。一方面，基于双光子或激光直写的光固化立体造型技术可实现小到0.1微米的复杂结构打印，然而受限于打印尺寸(小于几百微米)不适合生物芯片制作。另一方面，基于投影式的光固化立体造型技术受限于打印精度(大于30微米)难以满足生物芯片中微小结构的制作要求。目前商用三维打印机横向分辨率大多只有50微米，深度分辨率约为50-100微米。同时，现有的三维打印技术打印出的生物芯片表面粗糙度较大(～±2.5微米)，给生物检测带来不便。因此，有必要提出一种改进的方案来克服上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种三维打印系统，其可以实现三维打印，可满足生物医药领域对打印精度的要求。本技术解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：一种三维打印系统，其包括：传送机构，用于将第一位置处的透明薄膜传送带输送至第二位置处；上料机构，包括设置于所述透明薄膜传送带的上方的至少一个上料装置，所述上料装置包括容料腔、出料口、出料驱动部件，容料腔放置打印材料，出料口与容料腔连通，出料驱动部件将打印材料从出料口排放至所述透明薄膜传送带上；透明支撑板，设置于机台的投影窗口上方，且位于所述透明薄膜传送带的下方；载物机构，包括载物板和载物驱动部件，所述载物板位于所述透明薄膜传送带的上方且与所述透明支撑板相对设置，所述载物驱动部件驱动所述载物板靠近或远离所述透明薄膜传送带；成像机构，位于所述机台的投影窗口下方，用于产生预定投影图案。在一个优选的实施例中，所述三维打印系统还包括：位于所述上料装置与所述载物机构之间的辊压机构，所述辊压机构包括辊压部，位于所述透明薄膜传送带的上方，用于将打印材料压平；支撑部，位于所述透明薄膜传送带的下方并支撑所述透明薄膜；所述辊压部和所述支撑部之间的间隙可调节，通过调节所述间隙调节打印材料薄层的厚度。在一个优选的实施例中，所述上料机构还包括平移驱动部件，用于驱动各个上料装置沿所述透明薄膜传送带的宽度方向上移动，来控制打印材料在所述透明薄膜传送带的宽度方向上的落下位置。在一个优选的实施例中，所述三维打印系统还包括：位于所述载物板两侧的压膜机构，其中在所述透明薄膜传送带将打印材料运送到所述透明支撑板上时，所述压膜机构将所述透明薄膜传送带固定在机台上，打印材料固化后，所述压膜机构释放所述透明薄膜传送带。在一个优选的实施例中，所述三维打印系统还包括残料固化灯，所述残料固化灯设于所述透明薄膜传送带上方且位于所述载物机构的后侧，可发出紫外光固化打印之后剩余的打印材料。在一个优选的实施例中，所述传送机构还包括位于第一位置处的放卷盘、主动辊和位于第二位置处的收卷盘，所述放卷盘上卷绕有透明薄膜传送带，所述收卷盘用于卷收所述透明薄膜传送带，所述主动辊驱使所述透明薄膜传送带依次经过所述上料机构和载物机构向着靠近所述收卷盘的方向移动。在一个优选的实施例中，所述成像机构包括光源、光束整形器、DMD光调制器、多块反射镜和可更换倍率的投影镜头，所述光束整形器用于整形所述光源发出的光束；所述DMD光调制器用于将整形后的光束生成面状的投影图案；所述反射镜用于将投影图案反射至所述投影镜头；所述投影镜头将投影图案按镜头的倍率缩小后投影。与现有技术相比，本技术提供的三维打印系统可以实现三维打印，可满足生物医药领域对打印精度的要求。此外，在三维打印时，采用透明薄膜传送打印材料的方式，这样可以使得每层打印图形的独立曝光，层和层间的曝光互不影响，根本上消除了传统打印累积曝光对结构展宽的影响，三维打印精度高。附图说明图1为本技术的三维打印系统在一个实施例中的结构示意图；图2为本技术的三维打印系统的部分区域的俯视结构示意图，其显示了的上料装置和透明薄膜传送带；图3为本技术的三维打印系统的部分区域的立体示意图，其显示了透明支撑板或光刻板设置于机台的投影窗口上；图4为本技术的三维打印系统的部分区域的剖视示意图，其显示了的透明支撑板或光刻板设置于机台的投影窗口上；图5为本技术的三维打印系统的部分区域的结构示意图，其显示了打印材料被透明薄膜传送带传送到载物机构下方，而载物机构未下落时的状态；图6为本技术的三维打印系统的部分区域的结构示意图，其显示了打印材料被透明薄膜传送带传送到载物机构下方，载物机构下落后的状态；图7为本技术的三维打印系统的部分区域的结构示意图，其显示了所述透明薄膜传送带上的打印材料薄层被投影图像照射后载物机构未抬起的状态；图8所示本技术的三维打印系统的部分区域的结构示意图，其显示了所述透明薄膜传送带上的打印材料薄层被投影图像照射后载物机构抬起时的状态；图9为本技术中的三维打印系统的三维打印方法的流程示意图。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。为更进一步阐述本技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。本技术提供一种三维打印系统及其使用方法，其既可以实现三维打印，可满足生物医药领域对打印精度的要求，也可以支持激光直写，实现了一台设备多种功能，也可以被称为激光直写和三维打印复合系统。系统介绍图1是本技术的三维打印系统10的结构示意图。如图1所示，所述系统10包括上料机构11、传送机构12、透明支撑板13、载物机构14和成像机构16。传送机构所述传送机构12能够将第一位置处的透明薄膜传送带124输送至第二位置处。在一个实施例中，所述传送机构12包括第一位置处的放卷盘(121)、主动辊(122)和位于第二位置处的收卷盘(123)。所述放卷盘(121)上卷绕有透明薄膜传送带124，所述收卷盘(123)用于卷收所述透明薄膜传送带124，所述主动辊(122)设于所述放卷盘(121)后，用于驱使所述透明薄膜传送带124依次经过所述上料机构11和载物机构14向着靠近所述收卷盘(123)的方向移动。在其他实施例中，也可以采用其他的传动方式，只要能够将透明薄膜传送带124从第一位置依次经过所述上料机构11和载物机构14向第二位置传送即可。透明薄膜传送带124由可透光的材料制成，即光线可穿过透明薄膜传送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维打印系统，其特征在于，其包括：/n传送机构，用于将第一位置处的透明薄膜传送带输送至第二位置处；/n上料机构，包括设置于所述透明薄膜传送带的上方的至少一个上料装置，所述上料装置包括容料腔、出料口、出料驱动部件，容料腔放置打印材料，出料口与容料腔连通，出料驱动部件将打印材料从出料口排放至所述透明薄膜传送带上；/n透明支撑板，设置于机台的投影窗口上方，且位于所述透明薄膜传送带的下方；/n载物机构，包括载物板和载物驱动部件，所述载物板位于所述透明薄膜传送带的上方且与所述透明支撑板相对设置，所述载物驱动部件驱动所述载物板靠近或远离所述透明薄膜传送带；/n成像机构，位于所述机台的投影窗口下方，用于产生预定投影图案。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维打印系统，其特征在于，其包括：
传送机构，用于将第一位置处的透明薄膜传送带输送至第二位置处；
上料机构，包括设置于所述透明薄膜传送带的上方的至少一个上料装置，所述上料装置包括容料腔、出料口、出料驱动部件，容料腔放置打印材料，出料口与容料腔连通，出料驱动部件将打印材料从出料口排放至所述透明薄膜传送带上；
透明支撑板，设置于机台的投影窗口上方，且位于所述透明薄膜传送带的下方；
载物机构，包括载物板和载物驱动部件，所述载物板位于所述透明薄膜传送带的上方且与所述透明支撑板相对设置，所述载物驱动部件驱动所述载物板靠近或远离所述透明薄膜传送带；
成像机构，位于所述机台的投影窗口下方，用于产生预定投影图案。


2.如权利要求1所述的三维打印系统，其特征在于，其还包括：位于所述上料装置与所述载物机构之间的辊压机构，所述辊压机构包括辊压部，位于所述透明薄膜传送带的上方，用于将打印材料压平；支撑部，位于所述透明薄膜传送带的下方并支撑所述透明薄膜；
所述辊压部和所述支撑部之间的间隙可调节，通过调节所述间隙调节打印材料薄层的厚度。


3.如权利要求1所述的三维打印系统，其特征在于，所述上料机构还包括平移驱动部件，用于驱动各个上料装置沿所述透明薄膜传送带的宽度方向上移动，来控制打印材料在所述透明薄膜传送带的宽度方向上的落下位置。


4.如权利要求3所述的三维打印系统，其特征在于，各个上料装置中的打印材料的材质是相同的或不同的。


5.如权利要求1所述的三维打印系统，其特征在于，其还包括：
位于所述载物板两侧的压膜机构，其中在所述透明薄膜传送带...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩春芳，杨颖，张瑾，温源，
申请(专利权)人：苏州苏大维格科技集团股份有限公司，苏州大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32