一种液晶屏式3d打印的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种液晶屏式3D打印机，包括用于盛放光敏树脂的树脂槽，所述树脂槽内设有工作台，工作台连接有竖直驱动机构，位于工作台的正上方设有液晶屏，树脂槽顶部设有刮板机构。本实用新型中液晶屏位于工作台上方，工作台向下降，打印过程中可以使用刮刀进行涂铺，保证了打印件的表面质量和精度，不会出现错层、脱胶撕裂现象，高亮度液晶屏的使用使曝光时间缩短，降低了成本。
【专利说明】一种液晶屏式3D打印机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械制造领域，特别涉及一种效率高且工作稳定的液晶屏式3D打印机。
【背景技术】
[0002]目前，由于3D打印机使得零件的制造更为快速，3D打印机已经越来越广泛的应用于制造业中。3D打印的基本成型思想为分层制造，逐层叠加进而得到三维实体。目前市场上光固化树脂3D打印机主要存有两种形式:一种是利用振镜控制激光进行点线扫描的工业级3D打印机；一种是利用投影仪或液晶屏进行面曝光固化树脂的桌面型3D打印机。
[0003]振镜控制激光进行点线扫描的工业级3D打印机为振镜控制激光的扫描路径，激光扫描固化一层，工作台在竖直方向下降一个层厚的距离(工作台由伺服电机带动滚珠丝杠旋转而运动，运动精度高，每个层厚约为0.05-0.1mm)。工作台下降后，刮板在平面内由伺服电机带动，进行涂铺树脂。刮板刮过一层后，激光再次扫描，如此循环，直至结束。该种设备的缺陷有:由于振镜(需进口)、激光器的应用，造成整个设备价格高(50万以上)；点线扫描时间长效率低；由于激光器、振镜对外界环境要求高，需单独设置工作空间，安装空调、除湿机等设备。还有现有刮板为增加树脂刮涂效果而将刮刃设计得很小很薄(如图1)，造成加工难度加大且易损伤，容易翻边卷刃，工作寿命缩短。
[0004]利用投影仪或液晶屏进行面曝光固化树脂的桌面型3D打印机均采用光源放在下面，工作台上置，曝光固化一层，丝杆带动工作台上升一个层厚的高度。因为向上移动工作台，为了使已固化的树脂与树脂槽底(涂有硅胶)相分离，机器需要有一个“脱胶”的动作，常见的“脱胶”形式有两种:一、树脂槽左右移动；二、树脂槽上下摆动。无论何种动作，脱胶时都有潜在的危险，如固化树脂层与硅胶(树脂槽底部)分离时撕裂、定位精度差导致错层等。
[0005]还有现有的3D打印机的工作台的升降驱动均使用两根导轨(如图2)，两个导轨11的引入，必然导致了对平行度的要求，增加了装配的难度，降低了效率，且增加了成本。
【发明内容】
[0006]本实用新型提供一种液晶屏式3D打印机，具有成型精度高，造价低，工作效率高的优点。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案:
[0008]一种液晶屏式3D打印机，包括用于盛放光敏树脂的树脂槽，所述树脂槽内设有工作台，工作台连接有竖直驱动机构，位于工作台的正上方设有液晶屏，树脂槽顶部设有刮板机构。
[0009]所述竖直驱动机构包括连接工作台的三角架和驱动三角架竖直运动的竖直滚珠丝杠，竖直滚珠丝杠连接有第一伺服电机。
[0010]所述刮板机构包括刮板和驱动刮板横向运动的横向驱动机构。
[0011]所述刮板为长条状，刮板的两侧底部设有刮刃，刮刃的横截面为直角三角形。
[0012]所述横向驱动机构包括驱动刮板横向运动的横向滚珠丝杠，横向滚珠丝杆连接有第二伺服电机。
[0013]所述树脂槽内设有液位传感器及液面浮块。
[0014]所述液晶屏为高亮度液晶屏，液晶屏上设有用于传输数据的数据接口。
[0015]本实用新型相对于现有技术的优点:液晶屏位于工作台上方，工作台向下降，打印过程中可以使用刮刀进行涂铺，保证了打印件的表面质量和精度，不会出现错层、脱胶撕裂现象；高亮度液晶屏的使用使曝光时间缩短，降低了成本，根据不同树脂每层曝光时间为1-lOs，提高光固化效率；工作台通过伺服电机带动滚珠丝杠进行运动，可达到每层层厚
0.005-0.015mm ;刮板通过伺服电机带动，运动精度高；刮刃的横截面为直角三角形，增加刮刃的厚度，提高其刚度强度，延长了使用寿命，不易损伤刮刃，同时省去了曲面加工，降低了加工成本；无导轨装配，降低装配难度，提高效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为现有3D打印机的刮板结构示意图；
[0017]图2为现有3D打印机的工作台的驱动机构结构示意图；
[0018]图3为本实用新型的立体结构示意图；
[0019]图4为本实用新型的剖面结构示意图；
[0020]图5为本实用新型的刮板结构示意图。
[0021]图中标号所示为:1_树脂槽，2-工作台，3-液晶屏，4-三角架，5-竖直滚珠丝杠，6-第一伺服电机，7-刮板,71-刮刃,8-横向滚珠丝杠,9-第二伺服电机,10-光敏树脂，11-导轨。
【具体实施方式】
[0022]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0023]如图3和图4所示，一种液晶屏式3D打印机，包括用于盛放光敏树脂10的树脂槽1，光敏树脂10未经曝光时为液态，经曝光后成为固态。树脂槽I内设有工作台2，工作台2用于放置成型的工件，工作台2连接有竖直驱动机构，工作台2通过竖直驱动机构驱动而上升和下降。竖直驱动机构包括连接工作台2的三角架4和驱动三角架4竖直运动的竖直滚珠丝杠5，竖直滚珠丝杠5连接有第一伺服电机6，三角架4的稳定性好，有效保证工作台2的移动精度，竖直滚珠丝杠5可选用大直径的，满足刚度的需求。位于工作台2的正上方设有液晶屏3，液晶屏3为高亮度液晶屏，曝光时间短，提高工作效率。液晶屏3上设有用于传输数据的数据接口，方便连接电脑等设备，以便将工件的参数传输至液晶屏3。树脂槽I顶部设有用于涂铺树脂的刮板机构，刮板机构包括刮板7和驱动刮板7横向运动的横向驱动机构，横向驱动机构包括驱动刮板7横向运动的横向滚珠丝杠8，横向滚珠丝杆8连接有第二伺服电机9，刮板7为长条状，刮板7的两侧底部设有刮刃71，刮刃71的横截面为直角三角形，增加刮刃71的厚度，提高其刚度强度，延长了使用寿命，不易损伤刮刃71，同时省去了曲面加工。树脂槽I内设有用于调节液面的液位传感器及液面浮块。
[0024]本实施例中的工作过程:通过计算机控制液晶屏3曝光固化光敏树脂10，每层曝光固化后，工作台2通过竖直驱动机构驱动下降一个层厚,层厚为0.005-0.015mm,每层曝光固化时间为ls-lOs，然后刮板7由横向驱动机构驱动横向运动，从而使刮板7进行树脂涂铺，每层固化完后，工作台2下降一个层厚，刮板7进行涂铺树脂，再进行下一层曝光固化。机器含有液面调节系统，利用液位传感器及浮块进行液面自动调节。
[0025] 上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，在不脱离本实用新型构思的前提下，只是对本实用新型作出直接的置换或等同的替换，均属于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液晶屏式3D打印机，包括用于盛放光敏树脂的树脂槽(1)，其特征在于:所述树脂槽内设有工作台(2)，工作台连接有竖直驱动机构，位于工作台的正上方设有液晶屏(3),树脂槽顶部设有刮板机构。
2.根据权利要求1所述的液晶屏式3D打印机，其特征在于:所述竖直驱动机构包括连接工作台(2)的三角架(4)和驱动三角架竖直运动的竖直滚珠丝杠(5)，竖直滚珠丝杠连接有第一伺服电机(6)。
3.根据权利要求2所述的液晶屏式3D打印机，其特征在于:所述刮板机构包括刮板(7)和驱动刮板横向运动的横向驱动机构。
4.根据权利要求3所述的液晶屏式3D打印机，其特征在于:所述刮板(7)为长条状，刮板的两侧底部设有刮刃(71)，刮刃的横截面为直角三角形。
5.根据权利要求4所述的液晶屏式3D打印机，其特征在于:所述横向驱动机构包括驱动刮板(7)横向运动的横向滚珠丝杠(8)，横向滚珠丝杆连接有第二伺服电机(9)。
6.根据权利要求5所述的液晶屏式3D打印机，其特征在于:所述树脂槽(I)内设有液位传感器及液面浮块。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液晶屏式3D打印机，其特征在于:所述液晶屏(3)为高亮度液晶屏，液晶屏上设有用于传输数据的数据接口。
【文档编号】B29C67/00GK203945695SQ201420367875
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】郑罗荣, 李保华 申请人:温州造梦科技有限公司