激光3D打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光固化增材制造技术领域，尤其涉及一种激光3D打印装置。本申请采用的光固化材料作为原料，并通过激光源照射使光固化材料进行固化的方式，其原料为光固化材料在无激光照射的情况下不会出现固化的现象，因此有效地避免了出现FDM成型过程中，停机状态或者温度降低时热塑性材料固化封堵喷头的现象。同时，本申请采用料浆存储罐封闭收纳光固化浆料可有效地避免浆料接触空气中造成的液态高分子材料的挥发或凝固，保证光固化材料的稳定性。将激光源与料浆输出头靠近工作台设置，以使料浆输出头挤出在工作台上的料浆与激光源的光线焦点重合，可实现挤出浆料在工作台上的瞬间实现激光的及时照射，及时固化成型，保证了加工精度。工精度。工精度。

【技术实现步骤摘要】
激光3D打印装置


[0001]本专利技术涉及光固化增材制造
，尤其涉及一种激光3D打印装置。

技术介绍

[0002]3D打印技术现在使用较为普遍，现有技术中常用的有三种分别是SLA(Stereo lithography Appearance，SLA)光固化技术、DLP(Digital Light Procession，DLP)光固化技术和熔融沉积成型(Fused Deposition Modelling，FDM)。
[0003]相关技术中，采用SLA光固化技术以及DLP光固化技术的3D打印设备，均需要将光敏树脂置入开放式的容纳槽内，然后再通过光源照射使其固化成型，从而不可避免的会导致待成形材料的性能不稳定。故现在较多的采用FDM技术进行3D打印设备，该设备包括具有加工功能的喷头以及可控制喷头沿着X轴、Y轴、Z轴运行的控制装置，在加工过程中，在一个层面上完成材料的挤喷、凝固，然后再在固化的材料上，继续重复挤喷、凝固，层层沉积，最终制作出成型的产品。
[0004]但是，采用FDM技术的3D打印设备，其喷头内部容易堵塞，影响加工效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种激光3D打印装置，所述激光3D打印装置，可有效地解决上述或者其他潜在技术问题。
[0006]本专利技术的第一个方面是提供一种激光3D打印装置，包括工作台、激光源以及用于储存光固化材料的浆料贮存装置。所述浆料贮存装置包括料浆存储罐以及与所述料浆存储罐连通的料浆输出头。所述激光源用于固化光固化材料。其中，所述激光源与所述料浆输出头靠近所述工作台设置，以使所述料浆输出头挤出在所述工作台上的料浆与所述激光源的光线焦点重合。
[0007]在根据第一方面的可选的实施例中，所述激光3D打印装置还包括加工驱动件，所述加工驱动件与所述激光源、所述料浆输出头以及所述工作台连接以使所述激光源和所述料浆输出头与所述工作台相对运行。需要说明的，设置加工驱动件，且所述加工驱动件与所述激光源、所述料浆输出头以及所述工作台连接以使所述激光源和所述料浆输出头与所述工作台相对运行，进而实现料浆输出头能够在工作台上按照预设路径输出光固化料浆，同时激光源跟随进行照射及时实现固化。
[0008]在根据第一方面的可选的实施例中，所述加工驱动件包括第一直线输出机构、第二直线输出机构以及第三直线输出机构；所述第一直线输出机构与所述激光源以及所述料浆输出头传动连接，用于驱动所述激光源以及所述料浆输出头沿着第一预设方向做直线运动；所述第二直线输出机构与所述第一直线输出机构传动连接，用于驱动第一直线输出机构沿着第二预设方向做直线运动；所述第三直线输出机构与所述工作台传动连接，用于驱动工作台沿着第三预设方向做直线运动；其中，所述第一预设方向、所述第二预设方向和所述第三预设方向两两相互垂直。需要说明的，在本实施例中，设置所述加工驱动件包括第一
直线输出机构、第二直线输出机构以及第三直线输出机构。其中第一直线输出机构用于驱动所述激光源以及所述料浆输出头沿着第一预设方向做直线运动，也即沿着图示中的上下方向运行。所述第二直线输出机构用于驱动第一直线输出机构沿着第二预设方向做直线运动，也即沿着图示中的左右方向运行。所述第三直线输出机构用于驱动工作台沿着第三预设方向做直线运动，也即沿着图示中的前后方向运行。且所述第一预设方向、所述第二预设方向和所述第三预设方向两两相互垂直。也即可以实现所述激光源以及所述料浆输出头相对于工作台沿着X轴、Y轴和Z轴运行，也即实现在工作台上进行由点到线加工，再由线到面加工。前一层面加工完之后，使所述激光源以及所述料浆输出头远离所述工作台一个层面厚度的距离，进行下一个层面的加工，进而实现由面到体的成型加工。
[0009]在根据第一方面的可选的实施例中，所述激光源与所述料浆输出头通过连接架连接于所述第一直线输出机构；所述连接架包括驱动连接块和与所述驱动连接块连接的连接面板，所述驱动连接块与所述第一直线输出机构连接，所述激光源以及所述料浆输出头均设置在所述连接面板上。需要说明的，将所述激光源以及所述料浆输出头均设置在所述连接面板上，便于保证两者一致运行，保证所述料浆输出头挤出在所述工作台上的料浆与所述激光源的光线焦点重合，也即实现两者之间距离以及位置的稳定性，进而保证及时照射，及时固化，保证加工稳定性，保证加工精度。驱动连接块与第一直线输出机构连接，即可实现驱动连接，连接面板与驱动连接块连接，也即连接面板带动激光源与所述料浆输出头随之运行。示例性地，在本实施例中，激光源与所述料浆输出头均可拆卸地连接于连接面板上，便于在出现故障或者需要调整更换零部件时，将激光源与所述料浆输出头拆卸下来，进行维修或者更换。
[0010]在根据第一方面的可选的实施例中，所述浆料贮存装置还包括万向竹节管以及导管；所述导管一端连接所述料浆存储罐，另一端连接所述料浆输出头；所述万向竹节管套设于导管外侧，且一端连接于连接面板，另一端连接于所述料浆输出头。需要说明的，设置导管用于将料浆存储罐内的料浆流向所述料浆输出头，进而实现将料浆输出头与料浆存储罐分离设置，结构简洁，降低维护成本。设置万向竹节管套设于导管外侧，且一端连接于连接面板，另一端连接于所述料浆输出头，便于实现通过万向竹节管调整料浆输出头的倾斜角度，便于使其挤出的料浆置于激光源的焦点上。在本实施例中，调整万向竹节管由上向下弯曲使料浆输出头位于倾斜下滑的末端，便于使得在靠近料浆输出头的一段呈现下滑的路径，便于实现出料顺畅。同时，将料浆输出头倾斜设置而不是直下式设置，便于使得料浆输出头的出料路径呈现抛弧线路径，实现所述料浆输出头挤出在所述工作台上的料浆与所述激光源的光线焦点重合。且在设置上避开与激光源形成干扰，避免激光源的光线照射在所述料浆输出头处，造成在料浆输出头处料浆固化引起封堵的现象。
[0011]在根据第一方面的可选的实施例中，所述浆料贮存装置还包括推料活塞杆以及第四直线输出机构，所述推料活塞杆可滑动地连接于所述料浆存储罐内，并置于远离所述导管的一端；所述第四直线输出机构通过推板与所述推料活塞杆传动连接，用于驱动所述推料活塞杆沿着所述料浆存储罐内壁做往复运动。需要说明的，设置推料活塞杆以及第四输出机构，便于在加工过程中，第四输出机构通过推动推板进而推动推料活塞杆，随着推料活塞杆的推动，料浆存储罐内的光固化料浆沿着导管进入料浆输出头，并从料浆输出头输出在工作台上，进而实现自动出料。
[0012]在根据第一方面的可选的实施例中，所述第一直线输出机构、所述第二直线输出机构、所述第三直线输出机构以及所述第四直线输出机构均采用直线螺杆传动机构；所述直线螺杆传动机构包括机架、电机、螺杆、两根导向杆；两根所述导向杆的首尾分别连接于所述机架的两端；所述螺杆一端与所述机架的端部可转动地连接，另一端贯穿所述机架并通过联轴器与所述电机连接，所述电机用于驱动所述螺杆旋转，所述螺杆与所述两根导向杆相互平行间隔设置；所述驱动连接块设置有两个与所述导向杆滑动连接的通孔以及与所述螺杆螺纹配合的螺纹孔，所述电机驱动所述螺杆以使所述驱动连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光3D打印装置，其特征在于，所述激光3D打印装置包括工作台、激光源以及用于储存光固化材料的浆料贮存装置；所述浆料贮存装置包括料浆存储罐以及与所述料浆存储罐连通的料浆输出头；所述激光源用于固化光固化材料；其中，所述激光源与所述料浆输出头靠近所述工作台设置，以使所述料浆输出头挤出在所述工作台上的料浆与所述激光源的光线焦点重合。2.根据权利要求1所述的激光3D打印装置，其特征在于，所述激光3D打印装置还包括加工驱动件，所述加工驱动件与所述激光源、所述料浆输出头以及所述工作台连接以使所述激光源和所述料浆输出头与所述工作台相对运行。3.根据权利要求2所述的激光3D打印装置，其特征在于，所述加工驱动件包括第一直线输出机构、第二直线输出机构以及第三直线输出机构；所述第一直线输出机构与所述激光源以及所述料浆输出头传动连接，用于驱动所述激光源以及所述料浆输出头沿着第一预设方向做直线运动；所述第二直线输出机构与所述第一直线输出机构传动连接，用于驱动第一直线输出机构沿着第二预设方向做直线运动；所述第三直线输出机构与所述工作台传动连接，用于驱动工作台沿着第三预设方向做直线运动；其中，所述第一预设方向、所述第二预设方向和所述第三预设方向两两相互垂直。4.根据权利要求3所述的激光3D打印装置，其特征在于，所述激光源与所述料浆输出头通过连接架连接于所述第一直线输出机构；所述连接架包括驱动连接块和与所述驱动连接块连接的连接面板，所述驱动连接块与所述第一直线输出机构连接，所述激光源以及所述料浆输出头均设置在所述连接面板上。5.根据权利要求4所述的激光3D打印装置，其特征在于，所述浆料贮存装置还包括万向竹节管以及导管；所述导管一端连接所述料浆存储罐，另一端连接所述料浆输出头；所述万向竹节管套设于导管外侧，且一端连接于连接面板，另一端连接于所述料浆输出头。6.根据权利要求5所述的激光3D打印装置，其特征在于，所述浆料贮存装置还包括推料活塞杆以及第四直线输出机构，所述推料活塞杆可滑动地连接于所述料浆存储罐内，并置于远离所述导...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡楚雄，汪泽，付宏，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：