System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 3D打印成型系统及方法技术方案_技高网
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3D打印成型系统及方法技术方案

技术编号:40837799 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-01 15:03
本发明专利技术提供一种3D打印成型系统及方法,3D打印成型系统包括底座、升降组件、注射装置和光源,底座包括料槽和透光底板,料槽内设置有离型膜;升降组件包括升降驱动件和与升降驱动件连接的支撑件;光源设置于底座背离料槽的一侧;光源射出的光线穿过透光底板入射到料槽内,升降组件驱动支撑件上升,以通过光固化成形在支撑件上形成具有多孔流道的零件,注射装置通过多孔流道将成形材料补充至打印零件与离型膜的界面处。该3D打印成型系统不仅可实现树脂、水凝胶等低粘度材料的厚壁结构乃至大尺寸连续光固化成形,还尤其适用于陶瓷、金属等高粘度材料的厚壁结构乃至大尺寸连续光固化成形,克服制件层间缺陷和各向异性,提高制件性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及芯片检测,尤其涉及一种3d打印成型系统及方法。


技术介绍

1、数字光固化(digital light processing,dlp)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零件成形,能够实现微米级结构制造,在尺寸精度和宏观结构控制方面明显优于直写(direct ink writing,diw)、粘结剂喷射(binder jetting,bj)、选区激光烧结(selective laser sintering,sls)等增材制造技术,因此dlp被认为是一种极具发展前景的增材制造技术,近年来被广泛应用于树脂、陶瓷和水凝胶等材料复杂零件成形。但该技术是基于层层累积成形,效率低,成形后的零件力学性能各项异性显著,尤其应用于陶瓷、金属等打印领域,由于陶瓷、金属浆料粘度高,需要配置高精度刮刀机构将每层浆料刮平以保证零件打印的顺利进行,刮刀的往复运动极大增加零件成形时间,制造的零件各向异性大,在工业领域中应用受到极大限制。

2、鉴于此,有必要提供一种新的3d打印成型系统及方法,以解决或至少缓解上述技术缺陷。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的是提供一种3d打印成型系统及方法,旨在解决现有技术中采用光固化制作的陶瓷、金属打印制件制作效率低、制造的零件各向异性大的技术问题。

2、为实现上述目的,根据本专利技术的一方面,本专利技术提供一种3d打印成型系统,包括:

3、底座,所述底座包括料槽和透光底板,所述料槽内设置有离型膜;

4、升降组件,所述升降组件包括升降驱动件和与所述升降驱动件连接的支撑件;

5、注射装置;

6、光源,所述光源设置于所述底座背离所述料槽的一侧;

7、所述光源射出的光线穿过所述透光底板入射到所述料槽内,所述升降组件驱动所述支撑件上升,以通过光固化成形在所述支撑件上形成具有多孔流道的零件,所述注射装置通过所述多孔流道将成形材料补充至所述零件与所述离型膜的界面处。

8、在一些实施例中,所述支撑件包括成形平台和支撑架,所述成形平台与所述升降驱动件连接,所述支撑件架朝向所述料槽设置,所述支撑架设置有通道,所述注射装置通过所述通道和所述多孔流道将所述成形材料补充至所述零件与所述离型膜的界面处。

9、在一些实施例中,所述3d打印成型系统还包括冷却装置,所述注射装置与所述冷却装置连接,所述冷却装置用于调控从所述注射装置补充至所述料槽的成形材料的温度,所述注射装置通过所述冷却装置、所述通道和所述多孔流道将所述成形材料补充至所述零件与离型膜的界面处。

10、在一些实施例中,所述支撑架设置有中空管道结构,所述中空管道内形成有所述通道,所述中空管道结构对应所述零件的多孔流道的入口设置。

11、在一些实施例中,所述注射装置形成有料仓,所述料仓用于存放成形材料。

12、在一些实施例中,且所述离型膜贴附于所述透光底板上。

13、在一些实施例中,所述光源为激光光源、紫外光光源、红外线光源、x射线光源或γ射线光源中的一种,且所述光源的光强和照射面积能够调控。

14、根据本专利技术的另一方面,本专利技术提供一种3d打印成型方法,所述3d打印成型方法包括以下步骤:

15、根据需要制作零件的结构,将零件厚壁实体结构多孔化,内部设计相互连通的多孔流道,将设计后具有多孔流道的零件导入打印系统,根据成形材料固化特性和粘度特性设置打印参数;

16、将成形材料分别置于料槽中和注射装置中;

17、根据打印参数获取升降驱动件的运动参数,通过所述升降驱动件控制支撑件匀速垂直上升,并打开注射装置;

18、控制光源开启,根据所述打印参数完成具有多孔流道的零件打印;

19、将成形材料填充到多孔流道中,进行固化,获取零件。

20、在一些实施例中,所述支撑件包括成形平台和支撑架,所述支撑架形成有通道,所述并打开注射装置的步骤之后,还包括:

21、设置注射装置的注射速率和冷却装置的冷却温度,控制从注射装置出来的成形材料经过冷却装置冷却至预设温度后依次通过通道和多孔流道进入所述零件与离型膜的界面处中。

22、在一些实施例中,所述根据成形材料固化特性和粘度特性设置打印参数的步骤之后,所述将成形材料分别置于料槽中和注射装置中的步骤之前,还包括步骤:

23、控制所述升降驱动件驱动所述成形平台下降到料槽底面正上方,且控制所述成形平台与所述成型模的距离为10μm-500μm。

24、上述方案中,3d打印成型系统包括底座、升降组件、注射装置和光源,底座包括料槽和透光底板,料槽内设置有离型膜;升降组件包括升降驱动件和与升降驱动件连接的支撑件;光源设置于底座背离料槽的一侧;光源射出的光线穿过透光底板入射到料槽内,升降组件驱动支撑件上升,以通过光固化成形在支撑件上形成具有多孔流道的零件,注射装置通过多孔流道将成形材料补充至零件与离型膜的界面处。料槽内和注射装置内都设置有用于成形的成形材料,升降驱动件可以进行垂直进给运动,随着升降驱动件的上升和光源的照射,在支撑件上形成了具有多孔流道的打印零件,同时,本专利技术采用主动注入浆料不仅可以是成形材料快速传输补充到成形区域,即通过注射装置的成形材料通过中间产品的多孔流道进入到打印零件与离型膜的界面处,可以抵消打印零件与离型膜的界面处由真空负压引起的负压力,减小界面分离力。此外,由于光固化成型的是具有多孔流道的零件,从成型截面面积上来看,可以减小截面粘接力,有利于分离。再者,该专利技术突破了数字化光处理3d打印技术对反复往返刮刀运动的限制,节约了时间,可显著提高了制造效率。该专利技术具有能够减小界面分离力,提高制造效率的优点,该专利技术不仅可实现树脂、水凝胶等低粘度材料的厚壁结构乃至大尺寸连续光固化成形,还尤其适用于陶瓷、金属等高粘度材料的厚壁结构乃至大尺寸连续光固化成形,克服制件层间缺陷和各向异性,提高制件性能,填补了行业对于陶瓷、金属等高粘度材料的厚壁结构乃至大尺寸连续光固化成形的技术空白。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种3D打印成型系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的3D打印成型系统,其特征在于,所述支撑件包括成形平台和支撑架,所述成形平台与所述升降驱动件连接,所述支撑件架朝向所述料槽设置,所述支撑架设置有通道,所述注射装置通过所述通道和所述多孔流道将所述成形材料补充至所述零件与离型膜的界面处。

3.根据权利要求2所述的3D打印成型系统,其特征在于,所述3D打印成型系统还包括冷却装置,所述注射装置与所述冷却装置连接,所述冷却装置用于调控从所述注射装置补充至所述料槽的成形材料的温度,所述注射装置通过所述冷却装置、所述通道和所述多孔流道将所述成形材料补充至所述零件与离型膜的界面处。

4.根据权利要求2所述的3D打印成型系统,其特征在于,所述支撑架设置有中空管道结构,所述中空管道内形成有所述通道,所述中空管道结构对应所述零件的多孔流道的入口设置。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的3D打印成型系统,其特征在于,所述注射装置形成有料仓,所述料仓用于存放成形材料。

6.根据权利要求1~4中任一项所述的3D打印成型系统,其特征在于,所述离型膜贴附于所述透光底板上。

7.根据权利要求1~4中任一项所述的3D打印成型系统,其特征在于,所述光源为激光光源、紫外光光源、红外线光源、X射线光源或γ射线光源中的一种,且所述光源的光强和照射面积能够调控。

8.一种3D打印成型方法,其特征在于,所述3D打印成型方法包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的3D打印成型方法,其特征在于,所述支撑件包括成形平台和支撑架,所述支撑架形成有通道,所述并打开注射装置的步骤之后,还包括:

10.根据权利要求9所述的3D打印成型方法,其特征在于,所述根据成形材料固化特性和粘度特性设置打印参数的步骤之后,所述将成形材料分别置于料槽中和注射装置中的步骤之前,还包括步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种3d打印成型系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的3d打印成型系统,其特征在于,所述支撑件包括成形平台和支撑架,所述成形平台与所述升降驱动件连接,所述支撑件架朝向所述料槽设置,所述支撑架设置有通道,所述注射装置通过所述通道和所述多孔流道将所述成形材料补充至所述零件与离型膜的界面处。

3.根据权利要求2所述的3d打印成型系统,其特征在于,所述3d打印成型系统还包括冷却装置,所述注射装置与所述冷却装置连接,所述冷却装置用于调控从所述注射装置补充至所述料槽的成形材料的温度,所述注射装置通过所述冷却装置、所述通道和所述多孔流道将所述成形材料补充至所述零件与离型膜的界面处。

4.根据权利要求2所述的3d打印成型系统,其特征在于,所述支撑架设置有中空管道结构,所述中空管道内形成有所述通道,所述中空管道结构对应所述零件的多孔流道的入口设置。

5.根据权利要求1~4中任...

【专利技术属性】
技术研发人员:伍言龙陈旭刘亚雄乔健王法衡邱金勇
申请(专利权)人:季华实验室
类型:发明
国别省市:

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