连续提升光固化透氧成型装置的制作方法

本实用新型涉及光固化3D打印装置技术领域，特别涉及一种连续提升光固化透氧成型装置。

背景技术：

3D打印是快速成型技术的一种，快速成型技术不需要专用的工具和模具，具有极大的柔性，而且制造工艺步骤简单，单件生产时产品的制造速度快，可以缩短产品开发时间，降低开发成本。

连续液面生产(CLIP)技术是最近发展起来的一种快速成型技术，其原理是：底部设有紫外光投影装置，紫外光让位于原料槽中的光敏树脂固化，而氧抑制固化，原料槽底部设有透光透氧膜/层，这个透光透氧膜/层可以透光同时透过氧气，原料槽底部的液态树脂由于接触氧气而保持稳定的液态区域(盲区)，这样就保证了固化的连续性。这项技术最重要的两个优势，一个是打印速度快到了颠覆性程度，比传统的3D打印机要快25～100倍；另外一个是分层理论上可以无限细腻。

此技术的关键在于底部的透光透氧膜/层，它是复合的，不仅可以透光而且可以透过氧气，能打印细小或多孔的结构。但是，打印较大打印件时透光透氧膜/层内氧气无法得到持续补充，使盲区树脂固化，并且打印件易与透光透氧膜/层粘接，最终无法连续固化成型，同时造成透光透氧膜/层老化，降低了使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种连续提升光固化透氧成型装置，实现了对透光透氧膜/层表面连续供氧，解决了盲区树脂固化、打印件与透光透氧膜/层粘接无法连续固化成型的问题，延长了透光透氧膜/层的使用寿命，提高CLIP光固化打印件成功率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

连续提升光固化透氧成型装置，包括用于盛放光敏树脂的树脂槽、位于所述树脂槽底部的透光透氧膜/层、设置在所述树脂槽上方的打印平台和设置在所述树脂槽下方的投影装置，其中：所述树脂槽内部设置有氧气槽，所述氧气槽为中空结构，内部填充有氧气，所述氧气槽的上端和侧面密封，所述氧气槽的底端开口且与所述透光透氧膜/层接触；

所述连续提升光固化透氧成型装置还包括驱动所述透光透氧膜/层在所述氧气槽下方移动的驱动装置，所述驱动装置可以是贴合摩擦驱动或者是通过连杆直接带动的等各种驱动装置。

优选的，所述氧气槽固定在所述树脂槽中，所述透光透氧膜/层仅贴合在所述树脂槽的底部，所述驱动装置位于所述透光透氧膜/层的底部，驱动连接所述透光透氧膜/层，从而导致所述透光透氧膜/层的不同部分与所述氧气槽接触，当所述透光透氧膜/层表面氧气浓度较低时，氧气由所述氧气槽扩散至所述透光透氧膜/层表面，使得所述透光透氧膜/层表面盲区稳定存在。

进一步的，所述驱动装置为设置在所述氧气槽两侧的一对辊子，所述辊子的顶端高于所述氧气槽的底端，使位于所述辊子之间的透光透氧膜/层发生形变，增强所述氧气槽的密封性。

优选的，所述透光透氧膜/层与所述树脂槽的侧壁固定连接，所述氧气槽和树脂槽分别单独固定，所述驱动装置驱动连接所述树脂槽的侧壁，所述侧壁的移动，带动所述透光透氧膜/层移动，实现所述透光透氧膜/层表面连续供氧。

优选的，所述树脂槽还包括位于所述树脂槽中心且与所述透光透氧膜/层固定连接的中轴，所述中轴上设置有轴套，所述氧气槽两端分别固定在所述树脂槽的侧壁和所述轴套上，所述驱动装置驱动连接所述中轴，所述中轴带动所述透光透氧膜/层运动，使所述透光透氧膜/层表面盲区稳定存在。

进一步的，所述树脂槽为方形结构，所述驱动装置驱动所述透光透氧膜/层水平方向往复运动，保证所述透光透氧膜/层与所述氧气槽完全接触。

进一步的，所述树脂槽为圆形结构，所述驱动装置驱动所述透光透氧膜/层水平面内旋转运动，保证所述透光透氧膜/层与所述氧气槽完全接触。

为保证所述氧气槽内氧气浓度，所述氧气槽通过氧气管道连接有充氧装置，所述氧气槽和充氧装置之间设置有气压调节器，所述氧气槽内部压力为0.1～10MPa。

优选的，所述氧气槽数量为一个或多个；

所述透光透氧膜/层为透氧硅胶。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型公开了一种连续提升光固化透氧成型装置，包括用于盛放光敏树脂的树脂槽、位于树脂槽底部的透光透氧膜/层、设置在树脂槽上方的打印平台和设置在树脂槽下方的投影装置，其中：树脂槽内部设置有氧气槽，氧气槽为中空结构，内部填充有氧气，氧气槽的上端和侧面密封，底端开口且与透光透氧膜/层接触；连续提升光固化透氧成型装置还包括驱动透光透氧膜/层在氧气槽下方移动的驱动装置。当驱动装置驱动透光透氧膜/层移动时，氧气槽底面与透光透氧膜/层表面不同位置接触，当透光透氧膜/层表面氧气浓度较低时，氧气会自动扩散至透光透氧膜/层表面，实现了透光透氧膜/层表面连续供氧，可有效防止盲区光敏树脂固化，从而防止打印件与透光透氧膜/层粘连，提高了透光透氧膜/层的使用寿命，进一步提高了CLIP光固化打印件的成功率。综上，本实用新型不仅实现了对透光透氧膜/层表面连续供氧，解决了盲区树脂固化、打印件与透光透氧膜/层粘接最终无法连续固化成型的问题，而且具有延长透光透氧膜/层的使用寿命，提高CLIP光固化打印件成功率等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的连续提升光固化透氧成型装置的结构示意图；

图2为本实用新型的连续提升光固化透氧成型装置氧气槽的一种剖视图；

图3为本实用新型实施例二的连续提升光固化透氧成型装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三的连续提升光固化透氧成型装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例四的连续提升光固化透氧成型装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例五的连续提升光固化透氧成型装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种连续提升光固化透氧成型装置，如图1-6所示，包括用于盛放光敏树脂10的树脂槽，位于树脂槽底部的透光透氧膜/层11，设置在树脂槽上方的打印平台8和设置在树脂槽下方的投影装置12，其中：树脂槽内部设置有氧气槽5，氧气槽5为中空结构，内部填充有氧气，氧气槽5的上端和侧面密封，底端开口且与透光透氧膜/层11接触；

连续提升光固化透氧成型装置还包括驱动透光透氧膜/层11在氧气槽5下方移动的驱动装置。

本实用新型公开了一种连续提升光固化透氧成型装置，通过驱动装置驱动透光透氧膜/层在氧气槽下方移动，氧气槽底面与透光透氧膜/层表面不同位置接触，实现透光透氧膜/层表面连续供氧，可有效防止盲区光敏树脂固化，从而防止打印件与透光透氧膜/层粘连，提高了透光透氧膜/层的使用寿命，进一步提高了CLIP光固化打印件的成功率；本实用新型的连续提升光固化透氧成型装置不仅实现了对透光透氧膜/层表面连续供氧，解决了盲区树脂固化、打印件与透光透氧膜/层粘接最终无法连续固化成型的问题，而且具有延长透光透氧膜/层的使用寿命，提高CLIP光固化打印件成功率等优点。

下面以五个具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细的说明。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例中，树脂槽114为圆形结构，两个氧气槽5固定在树脂槽114的侧壁104上，透光透氧膜/层11仅贴合在树脂槽114的底部，驱动装置位于透光透氧膜/层11的底部，驱动连接透光透氧膜/层11在水平面内旋转运动，从而导致透光透氧膜/层11的不同部分与氧气槽5接触，当透光透氧膜/层11表面氧气浓度较低时，氧气由氧气槽5扩散至透光透氧膜/层11表面，使得透光透氧膜/层11表面盲区稳定存在。

当投影装置12投影出设定好的紫外光束，紫外光束照射到打印平台8下部连接的打印件9上，使照射区域光敏树脂10固化，但由于盲区中氧气的存在，使得盲区光敏树脂10不能固化，可有效防止打印件9与透光透氧膜/层11粘接，提高打印的成功率。

在本实施例中，如图2所示，驱动装置可以为设置在氧气槽5两侧的一对辊子13，辊子13连接有电机，当电机驱动辊子13转动时，使得透光透氧膜/层11水平面内转动，实现透光透氧膜/层11表面连续供氧。优选的，辊子13的顶端高于氧气槽5的底端，使位于辊子13之间的透光透氧膜/层11发生形变，增强氧气槽5的密封性。

本实施例中，驱动装置的驱动方式可以为贴合摩擦驱动或者是通过连杆直接带动等。

实施例二：

如图3所示，本实施例中，树脂槽214为方形结构；驱动装置驱动连接透光透氧膜/层11在水平方向往复运动，其余技术特征与实施例一相同。

本实施例中，驱动装置的驱动方式可以为贴合摩擦驱动或者是通过连杆直接带动等。

实施例三：

如图4所示，本实施例中，树脂槽314为圆形结构，透光透氧膜/层11与树脂槽314的侧壁304固定连接。在树脂槽314内部设置有一个氧气槽5，氧气槽5和树脂槽314分别单独固定，驱动装置驱动连接树脂槽314的侧壁304在水平面内旋转，带动透光透氧膜/层11在水平面内旋转，导致透光透氧膜/层11的不同部分与氧气槽5接触，当透光透氧膜/层11表面的氧气浓度较低时，氧气由氧气槽5中扩散至透光透氧膜/层11表面，维持透光透氧膜/层11表面盲区的稳定存在。

在本实施例中，驱动装置可以是电机或者是连杆驱动装置等各种能够驱动树脂槽314的侧壁304移动的装置。

实施例四：

如图5所示，本实施例中，树脂槽414为方形结构，驱动装置驱动连接树脂槽414的侧壁404在水平方向上往复运动，带动透光透氧膜/层11在水平方向上往复运动，使得透光透氧膜/层11表面盲区的稳定存在。其余技术特征与实施例三相同。

在本实施例中，驱动装置可以是电机或者是连杆驱动装置等各种能够驱动树脂槽414的侧壁404移动的装置。

实施例五：

如图6所示，本实施例中，树脂槽514为圆形结构，在树脂槽514内部设置有两个氧气槽5，同时，树脂槽514还包括位于树脂槽514中心且与透光透氧膜/层11固定连接的中轴7，中轴7上设置有轴套6，氧气槽5两端分别固定在树脂槽514的侧壁504和轴套6上，驱动装置驱动连接中轴7在水平面内旋转运动，从而带动透光透氧膜/层11运动，使透光透氧膜/层11表面盲区稳定存在。

除了上述实施例1-5以外，氧气槽5和透光透氧膜/层11之间的相对运动关系，还可以采用本领域技术人员容易想到的其他结构形式，只要能够对透光透氧膜/层11表面连续补充氧气，均不影响本实用新型技术方案的实现。

以上实施例，为调节氧气槽5内氧气浓度，还可以将氧气槽5通过氧气管道3连接充氧装置1，氧气槽5和充氧装置1之间设置有气压调节器2，使氧气槽5内部压力保持在0.1～10MPa。

进一步的，所述透光透氧膜/层11为透氧硅胶。

以上是本实用新型的优选实施方式，并不用于限定本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。