【技术实现步骤摘要】
一种3D打印装置及其打印方法
[0001]本专利技术涉及一种3D打印装置及其配套的打印方法。
技术介绍
[0002]随着现代产业的发展，3D打印在各行各业的应用中也越来越多，对3D打印设备的技术要求也在不断升级。通常而言，增大打印幅面、提高打印精度和缩短打印时间是现在用户的首要需求与技术人员首要解决的问题。
[0003]对于现有光固化3D打印技术中，常采用以下两类方式来增大打印幅面，一个是通过多个发光投影面组合，将多个发光投影面的曝光幅面拼接，从而增大打印幅面；另一个是使光机在XY面内移动等通过机械运动的方式，使发光投影面在不同位置曝光，来增大打印幅面。但这两种方式都存有问题，使用多个发光投影面组合时，会面临发光投影面设备价格高昂，大幅增加成本的问题，而使发光面移动的方式，对运动控制的精度要求很高，会在一定程度上影响打印精度。
[0004]本专利技术即是针对现有技术的不足而研究提出。
技术实现思路
[0005]针对上述提到的现有技术中的增大光固化3D打印机的打印幅面遇到的成本高、打印精度等技术问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种3D打印装置，包括：光源调制模块和曝光光束导光换向模块，所述的光源调制模块用于调制光源以形成曝光光束；所述的曝光光束导光换向模块用于传导曝光光束并能将曝光光束沿至少两个路径照射到打印平面，所述的曝光光束经过所有路径后照射到打印平面的曝光固化面所拼接的图形构成该层完整的打印图形，并且所述的曝光光束经过每一路径到达打印平面的光程...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种3D打印装置，其特征在于，包括：光源调制模块，所述的光源调制模块用于调制光源以形成曝光光束；曝光光束导光换向模块，所述的曝光光束导光换向模块用于传导曝光光束并能将曝光光束沿至少两个路径照射到打印平面(11)，所述的曝光光束经过所有路径后照射到打印平面(11)的曝光固化面所拼接的图形构成该层完整的打印图形，并且所述的曝光光束经过每一路径到达打印平面(11)的光程相等。2.根据权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于，所述的曝光光束导光换向模块包含：第一偏振态调控液晶板(5)、第二偏振分光棱镜(6)、第一平面反射镜(7)、第二偏振态调控液晶板(8)、第三偏振分光棱镜(9)以及第四偏振分光棱镜(10)，所述的第二偏振分光棱镜(6)的上入射窗正对聚焦成像镜片组(4)的出射窗，所述的第一偏振态调控液晶板(5)位于聚焦成像镜片组(4)的出射窗和第二偏振分光棱镜(6)的上入射窗之间，所述的第一平面反射镜(7)位于第二偏振分光棱镜(6)的下出射窗和第三偏振分光棱镜(9)的右入射窗之间用于将从第二偏振分光棱镜(6)的下入射窗射出的光束反射至第三偏振分光棱镜(9)内，所述的第二偏振态调控液晶板(8)位于第三偏振分光棱镜(9)的右入射窗的前侧用于对射入第三偏振分光棱镜(9)内的光束进行偏振，所述第三偏振分光棱镜(9)的下出射窗正对打印平面(11)；所述第四偏振分光棱镜(10)的左入射窗正对第二偏振分光棱镜(6)的右出射窗，所述第四偏振分光镜(10)的下入射窗正对打印平面(11)。3.根据权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于，所述的曝光光束导光换向模块包含：第一偏振态调控液晶板(5)、第二偏振分光棱镜(6)、第一平面反射镜(7)、第二平面反射镜(12)、第三平面反射镜(13)，所述的第二偏振分光棱镜(6)的上入射窗正对聚焦成像镜片组(4)的出射窗，所述的第一偏振态调控液晶板(5)位于聚焦成像镜片组(4)的出射窗和第二偏振分光棱镜(6)的上入射窗之间，所述的第一平面反射镜(7)和第二平面反射镜(12)用于将从第二偏振分光棱镜(6)的下出射窗射出的光束反射到打印平面(11)，所述的第三平面反射镜(13)用于将从第二偏振分光棱镜(6)的右出射窗射出的光束反射到打印平面(11)。4.根据权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于，所述的曝光光束导光换向模块包含：第一偏振态调控液晶板(5)、第二偏振分光棱镜(6)、第一平面反射镜(7)、第二偏振态调控液晶板(8)、第五偏振分光棱镜(14)、第三偏振态调控液晶板(15)、第四平面反射镜(16)、第四偏振态调控液晶板(20)、第六偏振分光棱镜(17)、第五偏振态调控液晶板(18)以及第五平面反射镜(19)，所述的第二偏振分光棱镜(6)的上入射窗正对聚焦成像镜片组(4)的出射窗，所述的第一偏振态调控液晶板(5)位于聚焦成像镜片组(4)的出射窗和第二偏振分光棱镜(6)的上入射窗之间，所述的第一平面反射镜(7)位于第二偏振分光棱镜(6)的下出射窗和第五偏振分光棱镜(14)的右入射窗之间用于将从第二偏振分光棱镜(6)的下入射窗射出的光束反射至第五偏振分光棱镜(14)内，所述的第二偏振态调控液晶板(8)位于第五偏振分光棱镜(14)的右入射窗的前侧用于对射入第五偏振分光棱镜(14)内的光束进行偏振，所述第五偏振分光棱镜(14)的下出射窗正对打印平面(11)，所述的第三偏振态调控液晶板(15)正对第五偏振分光棱镜(14)的上入射窗，所述的第四平面反射镜(16)位于第五偏振分光棱镜(14)的左出射窗用于将从第五偏振分光棱镜(14)的左出射窗射出的光束反射至打印平面(11)；所述第六偏振分光棱镜(17)的左入射窗正对第二偏振分光棱镜(6)的
右出射窗，所述的第四偏振态调控液晶板(20)位于第六偏振分光棱镜(17)的左入射窗和第二偏振分光棱镜(6)的右出射窗之间用于对射入第六偏振分光棱镜(17)内的光束进行偏振，所述第六偏振分光棱镜(17)的下出射窗正对打印平面(11)，所述的第五偏振态调控液晶板(18)正对第六偏振分光棱镜(17)的上入射窗，所述的第五平面反射镜(19)位于第六偏振分光棱镜(17)的右出射窗用于将从第六偏振分光棱镜(17)的右出射窗射出的光束反射至打印平面(11)。5.根据权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于，所述的曝光光束导光换向模块包含：第一偏振态调控液晶板(5)、第二偏振分光棱镜(6)、第一平面反射镜(7)、第二偏振态调控液晶板(8)、第七偏振分光棱镜(25)、第一缩像镜组(21)、第六平面反射镜(22)、第四偏振态调控液晶板(20)、第八偏振分光棱镜(26)、第二缩像镜组(23)以及第七平面反射镜(24)，所述的第二偏振分光棱镜(6)的上入射窗正对聚焦成像镜片组(4)的出射窗，所述的第一偏振态调控液晶板(5)位于聚焦成像镜片组(4)的出射窗和第二偏振分光棱镜(6)的上入射窗之间，所述的第一平面反射镜(7)位于第二偏振分光棱镜(6)的下出射窗和第七偏振分光棱镜(25)的右入射窗之间用于将从第二偏振分光棱镜(6)的下入射窗射出的光束反射至第七偏振分光棱镜(25)内，所述的第二偏振态调控液晶板(8)位于第七偏振分光棱镜(25)的右入射窗的前侧用于对射入第七偏振分光棱镜(25)内的光束进行偏振，所述第七偏振分光棱镜(25)的下出射窗正对打印平面(11)，所述的第一缩像镜组(21)和第六平面反射镜(22)位于第七偏振分光棱镜(25)的左出射窗的左侧使得从第七偏振分光棱镜(25)的左出射窗射出的光束依次经过第一缩像镜组(21)和第六平面反射镜(22)后反射至打印平面(11)，所述第八偏振分光棱镜(26)的左入射窗正对第二偏振分光棱镜(6)的右出射窗，所述的第四偏振态调控液晶板(20)位于第八偏振分光棱镜(26)的左入射窗和第二偏振分光棱镜(6)的右出射窗之间用于对射入第八偏振分光棱镜(26)内的光束进行偏振，所述第八偏振分光棱镜(26)的下出射窗正对打印平面(11)，所述的第二缩像镜组(23)和第七平面反射镜(24)位于第八偏振分光棱镜(26)的右出射窗的右侧使得从第八偏振分光棱镜(26)的右出射窗射出的光束依次经过第二缩像镜组(23)和第七平面反射镜(24)后反射至打印平面(11)。6.根据权利要求2
‑
5任一项所述的一种3D打印装置，其特征在于，所述的光源调制模块包含：光源(1)、第一偏振分光棱镜(2)、硅基液晶显示模组(3)以及聚焦成像镜片组(4)，所述的光源(1)正对第一偏振分光棱镜(2)的右入射窗，所述的硅基液晶显示模组(3)正对第一偏振分光棱镜(2)的上入射窗，所述的聚焦成像镜片组(4)正对第一偏振分光棱镜(2)的下入射窗，所述的硅基液晶显示模组(3)与上位机连接。7.一种权利要求2所述的3D打印装置的打印方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1
‑
01，光源调制模块调制曝光固化面s1对应的图像形成曝光光束，控制第一偏振态调控液晶板(5)和第二偏振态调控液晶板(8)上的液晶状态，使得经过第一偏振态调控液晶板(5)的光的偏振态不变，经过第二偏振态调控液晶板(8)的光的偏振态发生改变，进而使：从光源调制模块出射的曝光光束先经过第一偏振态调控液晶板(5)并穿过第二偏振分光棱镜(6)后，曝光光束从第二偏振分光棱镜(6)的下出射窗出射，然后曝光光束经过第一平面反射镜(7)、第二偏振态调控液晶板(8)后射入第三偏振分光棱镜(9)，最后曝光光束从第三偏振分光棱镜(9)的下出射窗出射后照射在打印平面(11)上，实现曝光固化面s1的曝
光固化；步骤S1
‑
02，光源调制模块调制曝光固化面s2对应的图像形成曝光光束，控制第一偏振态调控液晶板(5)上的液晶状态，使得经过第一偏振态调控液晶板(5)的光的偏振态改变，进而使：从光源调制模块出射的曝光光束先经过第一偏振态调控液晶板(5)并进入第二偏振分光棱镜(6)后，曝光光束从第二偏振分光棱镜(6)的右出射窗出射后，曝光光束从第四偏振分光棱镜(10)的左入射窗进入后从第四偏振分光棱镜(10)的下出射窗照射在打印平面(11)上，实现曝光固化面s2的曝光固化；步骤S1
‑
03，当曝光固化面s1和曝光固化面s2完成曝光固化后，实现一层曝光固化面的曝光和完成；步骤S1
‑
04，逐层重复步骤S1
‑
01和步骤S1
‑
02，逐层曝光固化后，完成打印。8.一种权利要求3所述的3D打印装置的打印方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S2
‑
01，光源调制模块调制曝光固化面s3对应的图像形成曝光光束，控制第一偏振态调控液晶板(5)上的液晶状态，使得经过第一偏振态调控液晶板(5)的光的偏振态不变，进而使：从光源调制模块出射的曝光光束先经过第一偏振态调控液晶板(5)并穿过第二偏振分光棱镜(6)后，曝光光束从...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙保福，宋素霜，
申请(专利权)人：珠海横琴美加澳光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。