一种高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置与方法与流程

文档序号:13109115阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置,包括控制系统、工作台、置于工作台上的成型机构、置于工作台上的用于盛装光敏树脂材料的浆料盒以及置于工作台下方的数字化投影紫外光源设备;所述成型机构的运动、数字化投影紫外光源设备的运行指令由控制系统控制;其特征在于:所述浆料盒的截面形状为圆形结构,它包括浆料盒外层缸(11)和置于其内的旋转浆料盒内层缸(10),旋转浆料盒内层缸(10)由电机驱动其在浆料盒外层缸(11)内顺时针或者逆时针360°旋转;所述工作台上还设有一刮板机构;当旋转浆料盒内层缸(10)转动时,刮板机构将旋转浆料盒内层缸(10)内盛装的液态的光敏树脂材料均匀铺展,使光敏树脂材料的表面沿水平面方向平整、均匀。2.根据权利要求1所述高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置,其特征在于:所述刮板机构包括水平刮板(8)、悬臂(9)、轴(12)和升降基台(13);水平刮板(8)置于旋转浆料盒内层缸(10)内的光敏树脂材料上方,水平刮板(8)的下侧边缘与光敏树脂材料的液面接触;悬臂(9)的一端连接水平刮板(8),另一端通过轴(12)安装在升降基台(13)上;调节升降基台(13)的高度,改变水平刮板(8)的下边缘与光敏树脂材料的液面接触的深度,进而改变光敏树脂材料的铺展厚度。3.根据权利要求2所述高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置,其特征在于:当升降基台(13)升高时,水平刮板(8)的下边缘与光敏树脂材料的接触深度变浅;当升降基台(13)降低时,水平刮板(8)的下边缘与光敏树脂材料的接触深度加深。4.根据权利要求2所述高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置,其特征在于:所述水平刮板(8)的下边缘与光敏树脂材料的接触为线与面接触。5.根据权利要求2所述高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置,其特征在于:所述水平刮板(8)的一端向旋转浆料盒内层缸(10)的内壁方向延伸,并与内壁滑动接触,另一端向旋转浆料盒内层缸(10)的圆形方向延伸;水平刮板(8)与悬臂(9)为活动连接,且它们之间的角度可调。6.根据权利要求5所述高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置,其特征在于:所述水平刮板(8)为陶瓷材质。7.根据权利要求2所述高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置,其特征在于:所述水平刮板(8)的长度≤旋转浆料盒内层缸(10)半径。8.根据权利要求1至7中任一项所述高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置,其特征在于:所述成型机构包括设置在工作台一侧的直线电机导轨(2)、安装在直线电机导轨(2)上的Z轴滑块(1)、安装在Z轴滑块(1)上的成型基板(6);成型基板(6)跟随Z轴滑块(1)在旋转浆料盒内层缸(10)的上方作上下垂直移动;成型基板(6)通过Z轴滑块(1)上紧固板(5)将其固定在Z轴滑块(1)的卡槽上。9.根据权利要求8所述高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置,其特征在于:所述数字化投影紫外光源设备包括数字化投影紫外光源发生器(4)和投影反射板(14);投影反射板(14)将数字化投影紫外光源发生器(4)发射的投影光束(15),投影到旋转浆料盒内层缸(10)内的光敏树脂材料表面,并控制投影光束(15)在光敏树脂材料表面X和Y方向的移动,实现液态的光敏树脂材料的光固化成型。10.权利要求1至9中任一项所述高粘度光敏混合材料数字化面投影3D成形装置在成形零件过程中的运行方法,包括如下步骤:(1)将正向设计或逆向设计好的三维模型,通过分层软件进行离散分层;(2)按照分层数据,将数字化投影紫外光源设备的紫外光源调制为分层数据面投影;(3)Z轴滑块(1)带动成型基板(6)下行,当成型基板(6)的下表面与光敏树脂材料表面接触时停止下行;投影光束数据与光敏树脂材料表面发生反应并固化附着到成型基板(6)的下表面,完成当前层固化;(4)当前层固化后,Z轴滑块(1)带动成型基板(6)上升一层,使附着在成型基板(6)上的固化层脱离光敏树脂材料的液面;(5)旋转浆料盒内层缸(10)在电机驱动下,持续作360°旋转;液态的光敏树脂材料跟随旋转浆料盒内层缸(10)同步转动,其表面被陶瓷水平刮板刮平,并恢复至平整、均匀的水平面状态;(6)Z轴滑块(1)带动成型基板(6)下行,使固化层与光敏树脂材料液体界面接触时停止下行;(7)重复循环步骤(3)至步骤(6);直至最后一层投影数据与光敏树脂材料发生反应,固化完成后,取下样品;(8)将样品高温烧结,脱脂获得最终致密形态成型零件。
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