一种投影式3D打印机制造技术

本实用新型专利技术公开一种投影式3D打印机，所述投影式3D打印机工作台、光路组件、打印平台以及振镜系统，光路组件设于工作台，光路组件包括至少一DMD芯片，光路组件通过DMD芯片发出具有预设投影图形的激光光束；打印平台设于工作台，位于DMD芯片下方，打印平台用于铺设打印材料；振镜系统设于工作台，且位于光路组件与打印平台之间，振镜系统包括一可偏摆设置的反射镜，以通过改变反射镜的偏摆角度大小，对经由DMD芯片发出的激光光束的投影角度进行调节，实现激光光束在打印平台上形成的投影图形的移动和拼接，分区依次加热，以调整激光投影的加热区域。本实用新型专利技术使得所述投影式3D打印机在打印成型面积较大的产品时更具灵活性、效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种投影式3D打印机
本技术涉及3D打印
，特别涉及一种投影式3D打印机。
技术介绍
自1986美国科学家CharlesHull开发了第一台商业3D印刷机之后，3D打印技术的发展给制造业带来了一个新的方向，随着近些年的发展，可采用3D打印的产品越来越多，3D打印涉足的制造领域也越来越广泛。其中，DLP(DigitalLightProcessing)数字光处理技术应用到3D打印之后，可以对液态光敏树脂进行3D成型的加工，DLP平面投影辐射可以使光敏树脂快速固化成型，打印速度快，但目前3D打印中使用的DLP投影技术只能针对光敏树脂进行冷加工处理，不能对材料进行加热，适用范围过窄，材料成本高昂。还有SLS(SelectedLaserSintering)激光选区烧结技术，3D打印的原料为粉末材料，对粉末材料进行点加热烧结，需要将粉末材料加热至熔融状态，待其凝固冷却后取出，SLS技术在3D打印中可以适用多种材料。将DLP投影技术应用到SLS技术中，可以在3D打印中实现投影式激光加热，提高3D打印的效率和适用范围。其中，对于DLP投影技术而言，其核心是DMD芯片，DMD芯片具有很多个采用金属铝制成的微镜反射面，通过控制器控制每个微镜反射面的方向，从而精确投影出需要的图形，在连续投影的过程中，DMD芯片会吸收一部分的激光而发热，导致工作温度过高，影响3D打印的稳定性，在温度太高时甚至会失效。
技术实现思路
本技术的主要目的是提出一种投影式3D打印机，旨在调整3D打印时的投影面积。为实现上述目的，本技术提出的一种投影式3D打印机，包括：工作台；光路组件，设于所述工作台，所述光路组件包括至少一DMD芯片，所述光路组件通过所述DMD芯片发出具有预设投影图形的激光光束；打印平台，设于所述工作台，位于所述DMD芯片下方，所述打印平台用于铺设打印材料；以及，振镜系统，设于所述工作台，且位于所述光路组件与所述打印平台之间，所述振镜系统包括一可偏摆设置的反射镜，以通过改变所述反射镜的偏摆角度大小，对经由所述DMD芯片发出的激光光束的投影角度进行调节，以调整所述激光光束投影的加热区域。可选地，所述振镜系统还包括摆动电机和振镜固定架，所述反射镜安装于所述振镜固定架，所述摆动电机的输出轴与所述振镜固定架连接，用以驱动所述振镜固定架摆动，以带动所述反射镜偏摆。可选地，所述振镜系统还包括：光栅传感器，设于所述反射镜，用以检测所述反射镜的实际偏摆角度；以及，控制器，与所述光栅传感器连接，以根据所述光栅传感器检测到的所述反射镜的实际偏摆角度，控制所述反射镜偏摆。可选地，所述反射镜的偏摆角度范围为±30°。可选地，所述投影式3D打印机还包括驱动装置，所述驱动装置连接所述打印平台，以驱动所述打印平台活动。可选地，所述驱动装置包括横向平移组件，所述横向平移组件与所述打印平台连接，用以驱动所述打印平台横向平移。可选地，所述光路组件包括：激光器，用以提供激光光束；光束调整装置，设于所述激光器的激光出射方向，用以将所述激光器提供的激光光束调整为平行传播的平顶光束；投影装置，所述DMD芯片设于所述投影装置，所述投影装置设于所述光束调整装置的激光出射方向，用以对经过所述光束调整装置调整后的激光光束进行投影而形成预设投影图形；以及，控制装置，用以控制所述DMD芯片的投影图形和位置。可选地，所述光束调整装置包括沿所述激光光束传播路径依次设置的准直器和光阑；或者，所述光束调整装置为一光束整形器。本技术提供的技术方案中，通过设置所述振镜系统与所述DMD芯片进行搭配，对经由所述DMD芯片发出的激光光束的投影角度进行调节，以调整激光光束在所述打印平台上形成的投影面积，使得所述投影式3D打印机在打印成型面积较大的产品时更具灵活性、效率更高。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术提供的投影式3D打印机的一实施例的结构示意图；图2为图1中振镜系统的结构示意图；图3为本技术提供的投影式3D打印机的另一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10光路组件14控制装置11激光器20打印平台12光束调整装置30振镜系统121光束整形器31反射镜122准直器32振镜固定架123光阑33偏摆电机13投影装置34光栅传感器131DMD芯片35控制器本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。将DLP投影技术应用到SLS技术中，可以在3D打印中实现投影式激光加热，提高3D打印的效率和适用范围。其中，对于DLP投影技术而言，其核心是DMD芯片，DMD芯片具有很多个采用金属铝制成的微镜反射面，通过控制器控制每个微镜反射面的方向，从而精确投影出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影式3D打印机，其特征在于，包括：/n工作台；/n光路组件，设于所述工作台，所述光路组件包括至少一DMD芯片，所述光路组件通过所述DMD芯片发出具有预设投影图形的激光光束；/n打印平台，设于所述工作台，位于所述DMD芯片下方，所述打印平台用于铺设打印材料；以及，/n振镜系统，设于所述工作台，且位于所述光路组件与所述打印平台之间，所述振镜系统包括一可偏摆设置的反射镜，以通过改变所述反射镜的偏摆角度大小，对经由所述DMD芯片发出的激光光束的投影角度进行调节，以调整所述激光光束投影的加热区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种投影式3D打印机，其特征在于，包括：
工作台；
光路组件，设于所述工作台，所述光路组件包括至少一DMD芯片，所述光路组件通过所述DMD芯片发出具有预设投影图形的激光光束；
打印平台，设于所述工作台，位于所述DMD芯片下方，所述打印平台用于铺设打印材料；以及，
振镜系统，设于所述工作台，且位于所述光路组件与所述打印平台之间，所述振镜系统包括一可偏摆设置的反射镜，以通过改变所述反射镜的偏摆角度大小，对经由所述DMD芯片发出的激光光束的投影角度进行调节，以调整所述激光光束投影的加热区域。


2.如权利要求1所述的投影式3D打印机，其特征在于，所述振镜系统还包括摆动电机和振镜固定架，所述反射镜安装于所述振镜固定架，所述摆动电机的输出轴与所述振镜固定架连接，用以驱动所述振镜固定架摆动，以带动所述反射镜偏摆。


3.如权利要求1所述的投影式3D打印机，其特征在于，所述振镜系统还包括：
光栅传感器，设于所述反射镜，用以检测所述反射镜的实际偏摆角度；以及，
控制器，与所述光栅传感器连接，以根据所述光栅传感器检测到的所述反射镜的实际偏摆角度，控制所述反射镜偏摆。

【专利技术属性】
技术研发人员：但奇善，刘业，吴敏，熊翔，蒋荣归，
申请(专利权)人：深圳升华三维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44