【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印，特别涉及一种光固化3d打印成型装置及方法。
技术介绍
1、数字光固化3d打印技术是一种基于掩膜的光固化技术，原理是将打印的模型通过高分辨率光学转化器件转化为一层层掩膜图像，促使可光聚合的液体选择性逐层固化从而实现复杂结构成型，能够实现微米级结构制造。
2、根据成型过程中成型平台的运动方向不同，数字光固化3d打印技术可以分为自上而下和自下而上的模式，自下而上的打印模式由于具有更好的z向精度和更少的材料消耗，是目前非常流行的打印模式。
3、自下而上的打印模式中关键技术难题是如何减小成型结构与离型膜之间的粘附力，从而实现成型结构和离型膜的快速分离，以实现快速打印或连续打印。减小粘附力的主要方法是将成型结构与离型膜之间的固-固黏结转变为固-液黏结。目前，在数字光固化3d打印技术中，实现固-液粘结的方法主要包含三类：第一类为氧阻聚膜方法，使离型膜实现透氧，利用氧阻聚原理在成型材料和离型膜之间构建一层不固化的液态“死区”层，这种固化方式对光的穿透深度有很高要求，不利于固化深度较小的材料成型，使得成型产品的成型质量差；第二类为自润滑膜方法，通过构建能够释放氟化油或硅油的自润滑膜，实现成型结构和成型膜的低粘附分离，但离型膜内部润滑液容易消耗，从而使离型膜的离型性能下降，以及成型膜易发生变形；第三类为油膜方法，利用氟化油或硅油构建一层较厚的油膜，光聚合的液体直接位于油膜上方，由于成型平台抬起过程中对油膜有作用力，油膜表面会变得非常不稳定，从而导致成型质量以及精度受到影响。
1、本专利技术的主要目的是提供一种光固化3d打印成型装置及方法，旨在解决相关技术在对进行光固化3d打印成型时存在的成型产品与离型膜之间离型效果差且因离型膜的变形等因素而影响3d打印产品的成型质量的技术问题。
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提出的一种光固化3d打印成型装置，包括：
3、第一盒体，所述第一盒体的底壁为透光底壁，所述第一盒体内盛放有润滑剂；以及，
4、第二盒体，所述第二盒体放置于所述第一盒体内，所述第二盒体的底壁为渗透膜，所述渗透膜浸没于所述润滑剂内，所述第二盒体用于盛放光固化3d打印成型材料；
5、所述第一盒体能相对于所述第二盒体运动，以使所述润滑剂向上渗透所述渗透膜并在所述渗透膜的上表面形成离型层；外部光源由下至上依次透过所述透光底壁、所述润滑剂以及所述渗透膜并使所述第二盒体内的所述成型材料光固化成型。
6、可选地，所述第一盒体能往复平动或沿一旋转轴线进行旋转运动。
7、可选地，所述透光底壁由氧化硅、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯和高分子聚乙烯中的至少一者制成。
8、可选地，所述透光底壁的厚度为a，其中，1mm≤a≤10mm。
9、可选地，所述润滑剂为氟化油、氟碳树脂氟油、氟硅酮氟油、氟醚氟油、氟硅烷氟油、硅油、水、水的无机盐溶液以及水的有机溶液中的至少一者。
10、可选地，所述渗透膜的厚度为c，其中，0.05mm≤c≤10mm。
11、可选地，所述渗透膜上无微孔，或形成有多个间隔排布的渗透微孔，各所述渗透微孔的孔径为c，0.1μm≤c≤200μm。
12、可选地，所述第二盒体内还设置有成型平台，所述成型平台能在所述第二盒体内升降，以使所述第二盒体内的所述光固化3d打印成型材料光固化成型于所述成型平台。
13、基于相同的技术构思，第二方面，本专利技术提出一种光固化3d打印成型方法，应用于第一方面所述的光固化3d打印成型装置，所述光固化3d打印成型方法包括如下步骤：
14、在所述第一盒体内填充所述润滑剂；
15、控制所述第一盒体相对于所述第二盒体运动，以使所述润滑剂透过所述渗透膜并在所述渗透膜的上表面形成所述隔离层；
16、在所述第二盒体内填充所述光固化3d打印成型材料；
17、控制光源由下至上依次透过所述第一盒体的底部、所述润滑剂以及所述渗透膜并使所述第二盒体内的所述成型材料光固化成型，完成3d打印。
18、可选地，所述控制所述第一盒体相对于所述第二盒体运动，以使所述润滑剂透过所述渗透膜并在所述渗透膜的上表面形成隔离层的步骤，包括：
19、控制所述第一盒体相对于所述第二盒体转动，以使所述润滑剂在所述第一盒体内相对于所述第二盒体按照预设速度流动透过所述渗透膜并在所述渗透膜的上表面形成所述隔离层；其中，所述预设速度为所述第二盒体在所述第一盒体内相对于所述第二盒体转动时的平均线性速度，所述预设速度为d，1mm/s≤d≤100mm/s。
20、本专利技术技术方案通过设置第一盒体以及第二盒体，本专利技术在使用时，首先在第一盒体内注入润滑剂，并控制第一盒体相对于第二盒体运动，以使润滑剂在第一盒体内运动并向上渗透渗透膜并在渗透膜的上表面形成离型层，在形成离型层后，再往第二盒体内注入光固化3d打印成型材料，然后使得外部光源由下至上依次透过透光底壁、润滑剂以及渗透膜并使第二盒体内的成型材料光固化成型，进而使得成型产品与渗透膜之间具有较好的离型效果，同时也使得本专利技术在使用时可以直接使用润滑剂形成的隔离层替代离型膜，无需再单独设置离型膜，避免了因离型效果差而导致的产品成型质量受到影响的技术缺陷，同时的，由于在成型过程中，润滑剂始终处于流动状态，也使得润滑剂能够将成型过程中产生的热量携带走，实现了对光固化3d打印成型过程中进行散热的功能。
21、附图说明
22、为了更清楚地说明本专利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专利技术的一些实施例，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。
23、图1为本专利技术示例的光固化3d打印成型装置公转时的结构示意图；
24、图2为本专利技术示例的光固化3d打印成型装置自转时的结构示意图；
25、图3为本专利技术示例的光固化3d打印成型方法的流程图。
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1.一种光固化3D打印成型装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的光固化3D打印成型装置，其特征在于，所述第一盒体能往复平动或沿一旋转轴线进行旋转运动。
3.如权利要求1所述的光固化3D打印成型装置，其特征在于，所述透光底壁由氧化硅、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯和高分子聚乙烯中的至少一者制成。
4.如权利要求1所述的光固化3D打印成型装置，其特征在于，所述透光底壁的厚度为A，其中，1mm≤A≤10mm。
5.如权利要求1至4中任一项所述的光固化3D打印成型装置，其特征在于，所述润滑剂为氟化油、氟碳树脂氟油、氟硅酮氟油、氟醚氟油、氟硅烷氟油、硅油、水、水的无机盐溶液以及水的有机溶液中的至少一者。
6.如权利要求1至4中任一项所述的光固化3D打印成型装置，其特征在于，所述渗透膜的厚度为C，其中，0.05mm≤C≤10mm。
7.如权利要求1至4中任一项所述的光固化3D打印成型装置，其特征在于，所述渗透膜上无微孔，或形成有多个间隔排布的渗透微孔，各所述渗透微孔的孔径为C，0.1μm≤C≤200μm。
9.一种光固化3D打印成型方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8中任一项所述的光固化3D打印成型装置，所述光固化3D打印成型方法包括如下步骤：
10.如权利要求9所述的光固化3D打印成型方法，其特征在于，所述控制所述第一盒体相对于所述第二盒体运动，以使所述润滑剂透过所述渗透膜并在所述渗透膜的上表面形成隔离层的步骤，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光固化3d打印成型装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的光固化3d打印成型装置，其特征在于，所述第一盒体能往复平动或沿一旋转轴线进行旋转运动。
3.如权利要求1所述的光固化3d打印成型装置，其特征在于，所述透光底壁由氧化硅、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯和高分子聚乙烯中的至少一者制成。
4.如权利要求1所述的光固化3d打印成型装置，其特征在于，所述透光底壁的厚度为a，其中，1mm≤a≤10mm。
5.如权利要求1至4中任一项所述的光固化3d打印成型装置，其特征在于，所述润滑剂为氟化油、氟碳树脂氟油、氟硅酮氟油、氟醚氟油、氟硅烷氟油、硅油、水、水的无机盐溶液以及水的有机溶液中的至少一者。
6.如权利要求1至4中任一项所述的光固化3d打印成型装置，其特征在于，所述渗透膜的厚度为c，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭，伍言龙，刘亚雄，乔健，王法衡，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：
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