【技术实现步骤摘要】
料槽系统及颗粒复合材料面曝光3D打印系统及方法
本专利技术属于光固化增材制造
,具体涉及一种料槽系统,还涉及一种颗粒复合材料面曝光3D打印系统及一种采用颗粒复合材料面曝光3D打印系统的3D打印方法。
技术介绍
3D打印技术是一种采用材料叠加原理进行零件制造的技术,光固化技术是最早发展的3D打印技术之一。其原理为采用紫外光源选择性的固化液态材料,并利用固化反应使得固化的材料逐层粘接,最终形成完整的零件。传统光固化技术只用紫外激光器或紫外LED作为核心成形器件,采用线扫描或面曝光的方式固化单层,其中线扫描的固化速度较慢,而面曝光技术一次可以固化整层,固化速度快,精度较高。传统光固化技术可以固化普通光固化树脂或均匀掺杂的光固化树脂,但难以控制和改变零件内部微观结构。树脂基颗粒复合材料具有树脂材料的优点,又能够根据颗粒材料的特性增加其他性能,例如导热性、导电性、磁场响应,还可以提高整体的力学性能。然而现有的面曝光3D打印技术不能够较好控制掺杂颗粒树脂材料内颗粒的分布,设备体积较大、原理复杂,不能够采用复合场作用控制颗粒位置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种料槽系统,该料槽系统能够实现超声场与磁场的复合作用,同时作用于料槽内的树脂材料,能够对树脂内的颗粒形成局部聚集作用,并在层内形成特定的聚集模式,形成具有特定内部微观结构颗粒复合材料的零件。本专利技术的第二个目的是提供一种颗粒复合材料面曝光3D打印系统。本专利技术的第三个目的是提供一种颗粒复合材料面曝光3D打印方法。 ...
【技术保护点】
1.一种料槽系统,其特征在于,包括有结构为矩形框架的料槽(1),料槽(1)四个侧壁的外表面上均设置有电磁铁(2),料槽(1)底部设置有FEP透明薄膜(5);沿所述料槽(1)四个侧壁的底端开有凹槽,凹槽内设置有用于固定和张紧FEP透明薄膜(5)的薄膜上压板(3)及薄膜下压板(4),薄膜上压板(3)及薄膜下压板(4)通过螺钉固定到料槽(1)的凹槽内,FEP透明薄膜(5)的边缘位于薄膜上压板(3)及薄膜下压板(4)之间;FEP透明薄膜(5)的下方设置有形状为矩形的旋转座底板(10),旋转座底板(10)的边缘与凹槽外侧边缘连接,旋转座底板(10)中心处开有圆形通孔;FEP透明薄膜(5)与旋转座底板(10)之间还设置有压电片旋转座(7),压电片旋转座(7)包括有环形压电片旋转板,环形压电片旋转板内环边缘处设置有与环形压电片旋转板垂直的环形凸块,所述环形凸块安装在旋转座底板(10)中心处的圆形通孔内,所述环形凸块的外壁设置有齿轮齿;旋转座底板(10)的下方设置有步进电机(9),所述旋转座底板(10)上还开有齿轮安装孔,旋转驱动齿轮(8)安装在步进电机(9)的电机轴上并位于齿轮安装孔内,齿轮安装孔与 ...
【技术特征摘要】
1.一种料槽系统,其特征在于,包括有结构为矩形框架的料槽(1),料槽(1)四个侧壁的外表面上均设置有电磁铁(2),料槽(1)底部设置有FEP透明薄膜(5);沿所述料槽(1)四个侧壁的底端开有凹槽,凹槽内设置有用于固定和张紧FEP透明薄膜(5)的薄膜上压板(3)及薄膜下压板(4),薄膜上压板(3)及薄膜下压板(4)通过螺钉固定到料槽(1)的凹槽内,FEP透明薄膜(5)的边缘位于薄膜上压板(3)及薄膜下压板(4)之间;FEP透明薄膜(5)的下方设置有形状为矩形的旋转座底板(10),旋转座底板(10)的边缘与凹槽外侧边缘连接,旋转座底板(10)中心处开有圆形通孔;FEP透明薄膜(5)与旋转座底板(10)之间还设置有压电片旋转座(7),压电片旋转座(7)包括有环形压电片旋转板,环形压电片旋转板内环边缘处设置有与环形压电片旋转板垂直的环形凸块,所述环形凸块安装在旋转座底板(10)中心处的圆形通孔内,所述环形凸块的外壁设置有齿轮齿;旋转座底板(10)的下方设置有步进电机(9),所述旋转座底板(10)上还开有齿轮安装孔,旋转驱动齿轮(8)安装在步进电机(9)的电机轴上并位于齿轮安装孔内,齿轮安装孔与圆形通孔连通,旋转驱动齿轮(8)与环形凸块的齿轮齿啮合,通过步进电机(9)的电机轴的转动带动压电片旋转座(7)转动;环形压电片旋转板的上表面设置有4个均匀分布的超声压电片(6),超声压电片(6)上表面与FEP透明薄膜(5)相接触;FEP透明薄膜(5)对应压电片旋转座(7)中心孔的位置处为紫外光固化处;FEP透明薄膜(5)和4个超声压电片(6)能够形成耦合振动。
2.根据权利要求1所述的一种料槽系统,其特征在于,电磁铁(2)在压电片旋转座(7)内部的曝光区域形成的磁场强度范围为1mT-20mT。
3.根据权利要求1所述的一种料槽系统,其特征在于,超声压电片(6)所产生的超声振动频率范围为20KHz-50KHz。
4.根据权利要求1所述的一种料槽系统,其特征在于,FEP透明薄膜(5)的厚度为0.1mm-0.15mm。
5.一种颗粒复合材料面曝光3D打印系统,其特征在于,包括有如权利要求1所述的料槽系统,还包括在料槽系统下方设置的掩模发生装置(11),及在料槽系统上方设置的通过滚珠丝杠机构(13)可以沿垂直方向上下移动的工作台(12),掩模发生装置(11)...
【专利技术属性】
技术研发人员:武向权,徐春杰,张忠明,郭灿,
申请(专利权)人:西安理工大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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