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() 光固化三维打印微孔结构的方法和光固化三维打印系统技术方案_技高网

光固化三维打印微孔结构的方法和光固化三维打印系统技术方案

技术编号:41178394 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-07 22:13
本申请提供了一种光固化三维打印微孔结构的方法和光固化三维打印系统。该方法包括:打印若干层目标层,每层所述目标层中包括若干微孔,在所述打印若干层目标层的过程中,向所述若干微孔中提供气流,用于去除所述若干微孔中未固化的打印材料,其中,所述气流包括正压气流或负压气流。根据本申请的打印方法和打印系统形成微孔结构,无需在每打印一层之后进行超声清洗,避免了超声清洗带来的复杂、打印效果不好等问题,具有成本低、速度快、效率高、精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本申请主要涉及三维打印领域,尤其涉及一种光固化三维打印微孔结构的方法和光固化三维打印系统


技术介绍

1、三维打印技术,是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型的系统,利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品。目前三维打印技术的成型方式仍在不断演变,所使用的材料也多种多样。在各种成型方式中,光固化法是较为成熟的方式。光固化法是利用光固化树脂被紫外光照射后发生固化的原理,进行材料累加成型,具有成型精度高、表面光洁度好、材料利用率高等特点。

2、在三维打印技术的应用中,越来越多涉及到微孔结构的打印,例如在生物医用材料领域中的医疗微针等。微孔的直径可以小到10微米左右,而孔的长度大约为1-2mm甚至更长。在使用高粘度树脂材料或陶瓷材料打印微孔时,微孔中的材料虽然并未固化,但是会一直停留在孔中。一层打印层所形成的孔内所堵塞的材料可能不多,但是经过多层打印,最终形成长达数毫米但直径只有数十微米的孔,如果其中发生了堵塞,在后处理中是完全无法疏通的。目前,为了避免微孔的堵塞,每打印固化一层结构,就需要对该部分固化进行清洗,例如采用超声波等工具在清洗液中清洗孔中留存的打印材料,以保证针孔的畅通,但是这种方法无疑增加了工艺的复杂度,打印效率很低,而且清洗液会对打印强度和以后的打印效果产生不利影响。


技术实现思路

1、本申请要解决的技术问题是提供一种能够高效打印微孔结构的光固化三维打印微孔结构的方法和光固化三维打印系统。

2、为解决上述技术问题,本申请提供了一种光固化三维打印微孔结构的方法,包括:打印若干层目标层,每层所述目标层中包括若干微孔,在所述打印若干层目标层的过程中,向所述若干微孔中提供气流,用于去除所述若干微孔中未固化的打印材料,其中,所述气流包括正压气流或负压气流。

3、本申请还提供一种光固化三维打印系统,包括:打印平台,包括腔体、承载板,所述承载板具有与所述腔体相通的若干通孔,所述承载板用于承载成型工件;曝光装置,与所述腔体底部相对设置,用于曝光所述承载板上的打印材料;升降机构,连接所述承载板,用于带动所述承载板升降运动;气流供应装置,与所述腔体通气连接,用于向所述腔体内提供气流;控制器,被配置为按照以上所述的方法控制所述升降机构、曝光装置和气体供应装置打印包括微孔的成型工件,所述微孔对应于所述若干通孔中的至少一个目标通孔。

4、采用本申请的打印方法和打印系统,通过设置气流供应装置向微孔中提供一定的气流,从而将微孔中附着的未固化的打印材料去除,可以避免微孔堵塞。根据本申请的打印方法和打印系统形成微孔结构,无需在每打印一层之后进行超声清洗,避免了超声清洗带来的复杂、打印效果不好等问题,具有成本低、速度快、效率高、精度高的优点。

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【技术保护点】

1.一种光固化三维打印微孔结构的方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层目标层的过程中,向所述若干微孔中提供气流的时间介于以下时刻之间:

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层目标层的过程中,向所述若干微孔中提供气流的步骤包括:

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层目标层的过程中,向所述若干微孔中提供气流的步骤包括:

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在打印若干层目标层之前,还包括打印若干层辅助层,其中所述若干层目标层是打印在所述若干层辅助层上,每层所述辅助层中都包括若干辅助孔,所述若干辅助孔的尺寸大于所述若干微孔的尺寸,每一所述辅助孔与至少一个所述微孔连通。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,用于承载成型工件的承载板上具有若干通孔,所述若干微孔与所述若干通孔中的目标通孔连通,在所述打印若干层辅助层的过程中,每层所述辅助层根据对应的第一打印图案来曝光形成成型工件,所述第一打印图案被配置为:所述辅助层封闭除所述目标通孔之外的其余通孔,使得气流仅通过所述目标通孔和辅助孔提供至所述微孔。

7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层目标层的过程中,每层所述目标层根据对应的第二打印图案来曝光形成成型工件,所述第二打印图案被配置为:使得所述若干层目标层中的位置对应的多个微孔相互连通形成锥形通道,所述锥形通道在所述若干层目标层延伸面的尺寸根据打印的先后次序依次缩小。

8.如权利要求1或5所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层目标层的过程中,每层所述目标层根据对应的第三打印图案来曝光形成成型工件,所述第三打印图案被配置为:使得所形成的成型工件包括微针,所述微针包括本体、位于所述本体尖端的针尖、位于所述本体内部的通道和所述本体表面的斜面,其中所述通道的开口位于所述斜面,并且和所述针尖之间具有一预设距离。

9.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层辅助层的过程中,还包括:向所述若干辅助孔中提供气流,去除所述若干辅助孔中未固化的打印材料。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层辅助层的过程中,向所述辅助孔中提供气流的时间介于以下时刻之间:

11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层辅助层的过程中,向所述辅助孔中提供气流的步骤包括:

12.如权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层辅助层的过程中,向所述若干辅助孔中提供气流的步骤包括:

13.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述若干层辅助层中的若干辅助孔连通形成锥形通道,所述锥形通道的孔径根据打印的先后次序依次缩小。

14.如权利要求5所述的方法,其特征在于,打印所述若干层辅助层的打印材料是液态光敏树脂或陶瓷浆料。

15.如权利要求1所述的方法,其特征在于,打印所述若干层目标层的打印材料是陶瓷浆料。

16.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述微孔的孔径范围是2-100微米。

17.一种光固化三维打印系统,其特征在于,包括:

18.如权利要求17所述的光固化三维打印系统,其特征在于,所述打印平台还包括壳体,所述腔体由所述壳体和所述承载板围设而成,所述气流供应装置包括气管,所述壳体上具有气管接口,所述气管与所述气管接口连接。

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【技术特征摘要】

1.一种光固化三维打印微孔结构的方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层目标层的过程中,向所述若干微孔中提供气流的时间介于以下时刻之间:

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层目标层的过程中,向所述若干微孔中提供气流的步骤包括:

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层目标层的过程中,向所述若干微孔中提供气流的步骤包括:

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在打印若干层目标层之前,还包括打印若干层辅助层,其中所述若干层目标层是打印在所述若干层辅助层上,每层所述辅助层中都包括若干辅助孔,所述若干辅助孔的尺寸大于所述若干微孔的尺寸,每一所述辅助孔与至少一个所述微孔连通。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,用于承载成型工件的承载板上具有若干通孔,所述若干微孔与所述若干通孔中的目标通孔连通,在所述打印若干层辅助层的过程中,每层所述辅助层根据对应的第一打印图案来曝光形成成型工件,所述第一打印图案被配置为:所述辅助层封闭除所述目标通孔之外的其余通孔,使得气流仅通过所述目标通孔和辅助孔提供至所述微孔。

7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层目标层的过程中,每层所述目标层根据对应的第二打印图案来曝光形成成型工件,所述第二打印图案被配置为:使得所述若干层目标层中的位置对应的多个微孔相互连通形成锥形通道,所述锥形通道在所述若干层目标层延伸面的尺寸根据打印的先后次序依次缩小。

8.如权利要求1或5所述的方法,其特征在于,在所述打印若干层目标层的过程中,每层所述目标层根据对应的第三打印图案来曝光形成成...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯锋
申请(专利权)人:上海普利生三维科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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