一种实现3D打印连续不间断的树脂固化生产装置的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域。

背景技术：

3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

现有的3D打印技术打印效率低下，无法适应批量性的生产制造，为此，很有必要提出一种能够实现批量型生产打印的3D成型技术。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种实现3D打印连续不间断的树脂固化生产装置，能够实现光源照射使树脂固化的同时，传送机构带动打印产品不停移动，实现3D打印连续不间断的生产，提高生产效率。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种实现3D打印连续不间断的树脂固化生产装置，包括光源、第一传送装置、第二传装置和树脂槽，所述树脂槽内装有液态树脂，所述树脂槽前后划分定义为固化工作区和成型卸料区，所述光源和第一传送装置设置在固化工作区，所述第二传送装置设置在成型卸料区；所述光源位于固化工作区范围内的第一传送装置的上方，所述第一传送装置的传送起始端不低于液态树脂的液面，所述传送带起始端下沉平滑式过渡至传送末端，且该传送末端距离液态树脂液面高度不低于打印成型固化物的高度；所述第二传送装置将传送末端打印成型固化物交接输送至液态树脂液面以上。

进一步的，所述第一传送装置上方设置有与液态树脂液面齐平的透明防粘膜，所述透明防粘膜透光、保持液面水平、与成形物体易脱落，在打印过程中，所述透明防粘膜保持与第一传送装置在水平方向同步移动。

进一步的，还包括出膜箱和卷膜器，所述出膜箱输出的透明防粘膜，经过多个压紧滚轴压紧后，所述透明防粘膜保持位于固化工作区内的第一传送装置上方的液态树脂液面齐平，再经卷膜器回收。

进一步的，所述第一传送装置包括第一传动大轴、第一传动小轴和第一传送带本体，所述第一传送带本体通过设置在其两端的第一传动大轴和第一传动小轴传动连接；所述第一传动大轴的上传动面不低于液态树脂的液面，所述第一传动小轴的上传动面距离液态树脂的液面距离不小于打印成型固化物的高度。

进一步的，所述第一传动小轴的轴半径小于第一传动大轴的轴半径。第一传送带本体下行卷入，第一传动小轴的轴半径变小，而打印成型固化物有一定的硬度且边角尖锐不易弯曲从而使打印成型固化物与传送带顺利剥离，打印成型固化物掉入第二传送带，第二传送带运行将打印成型固化物送出。

进一步的，所述第二传动装置包括第二传动前轴、第二传动后轴和第二传送带本体，所述第二传送带本体通过设置在其两端的第二传动前轴和第二传动后轴传动连接；所述第二传动前轴的上传动面低于第一传动小轴的上传动面设置，所述第二传动后轴的上传动面不低于液态树脂的液面；所述第一传送装置的传送末端的打印成型固化物传送落入第二传动装置。所述第二传送带本体上表面等间距设置若干隔板，隔板之间的间距为一个打印成型固化物的容纳间距。

进一步的，所述第一传送装置包括第一传送机构组、传送膜和支撑板，所述支撑板的支撑面为传送起始端向下延伸至传送末端的坡面结构；所述第一传送机构组包括两组相互分离且平行设置的履带结构组，每组履带结构组包括上履带结构和下履带结构，且所述上履带结构叠加设置在下履带结构上，叠加的重合面分别压合传送膜的两侧边，所述传送膜在两组履带结构组之间为供打印过程中光照成型的固化物的承载面及传输通道，作为承载面及传输通道的传送膜区域的底部通过支撑板的支撑面顶紧；两组履带结构组同步带动传送膜沿第一支撑板的支撑面的导向移动。支撑板可以从下方顶紧并支撑传送膜，使传送膜平直运动，从而消除波动。每组所述履带结构组中的上履带结构和下履带结构的与传送膜压合的外轮廓面上均设有防滑花纹，且所述防滑花纹沿传送膜的传动方向向外斜向设置，以保证传送膜绷紧。两组履带结构组分别压住传送膜两边，带动膜前进，与传送膜压合的防滑花纹使传送膜有一个前进的分力和向两边绷紧的分力。

所述第二传送装置继续带动传送膜位移，将打印成型固化物传送至高出液态树脂液面位置。

有益效果：本实用新型一种实现3D打印连续不间断的树脂固化生产装置及方法，能够实现光源照射使树脂固化的同时，传送机构带动打印产品不停移动，实现3D打印连续不间断的生产，提高生产效率。

可以同时打印若干个相同或不相同的物体；随时把需要打印的物体安排进生产流程，实现“紧急插队、立等可取”，极大提高生产的灵活性。

附图说明

附图1为本实用新型的第一种实施例结构示意图；

附图2为本实用新型的第一种实施例的工作状态一图；

附图3为本实用新型的第一种实施例的工作状态二图；

附图4为本实用新型的第一种实施例的工作状态三图；

附图5为本实用新型的第一种实施例的工作状态四图；

附图6为本实用新型的第一种实施例的工作状态五图；

附图7为本实用新型的第一种实施例的工作状态六图；

附图8为本实用新型的第一种实施例的结构立体图；

附图9为本实用新型的第二种实施例结构示意图；

附图10为本实用新型的第二种实施例的工作状态一图；

附图11为本实用新型的第二种实施例的工作状态二图；

附图12为本实用新型的第二种实施例的工作状态三图；

附图13为本实用新型的第二种实施例的工作状态四图；

附图14为本实用新型的第二种实施例的工作状态五图；

附图15为本实用新型的第二种实施例的工作状态六图；

附图16为本实用新型的第二种实施例的结构立体图；

附图17为本实用新型实施例中需要打印的物体结构形状；

附图18为本实用新型实施例中打印完成之后在传送带上倾斜排列的示意图。

附图19为本发明实施例中打印固化物的成型流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1和8，一种实现3D打印连续不间断的树脂固化生产装置，包括光源10、第一传送装置20、第二传装置30和树脂槽80，所述光源10为区域发光平面，述树脂槽80内装有液态树脂，所述树脂槽80前后划分定义为固化工作区和成型卸料区，所述光源10和第一传送装置20设置在固化工作区，所述第二传送装置30设置在成型卸料区；所述光源10位于固化工作区范围内的第一传送装置20的上方，由于光照固化树脂的过程是只能光照固化液态树脂表面第一层，所以所述第一传送装置20的传送起始端不低于液态树脂的液面，所述传送带起始端下沉平滑式过渡至传送末端，且该传送末端距离液态树脂液面高度不低于打印成型固化物的高度。所述第二传装置30将传送末端打印成型固化物交接输送至液态树脂液面以上。

由于液态树脂在树脂槽80中呈现的是凸液面，凸液面会造成打印成型固化物的残缺，影响打印成品的质量，为了解决该技术问题，所述第一传送装置20上方设置有与液态树脂液面齐平的透明防粘膜40，所述透明防粘膜透光、保持液面水平、与成形物体易脱落，在打印过程中，所述透明防粘膜40保持与第一传送装置20在水平方向同步移动。

进一步的，还包括出膜箱60和卷膜器70，所述出膜箱60输出的透明防粘膜40，经过多个压紧滚轴压紧后，所述透明防粘膜40保持位于固化工作区内的第一传送装置 20上方的液态树脂液面齐平，再经卷膜器70回收。

第一传送装置2的第一种实施例，所述第一传送装置2包括第一传动大轴201、第一传动小轴202和第一传送带本体203，所述第一传送带本体203通过设置在其两端的第一传动大轴201和第一传动小轴202传动连接；所述第一传动大轴201的上传动面不低于液态树脂的液面，所述第一传动小轴202的上传动面距离液态树脂的液面距离不小于打印成型固化物的高度。

所述第一传动小轴202的轴半径小于第一传动大轴201的轴半径，本实用新型中第一传动小轴202的半径优选小于5mm。第一传送带本体下行至第一传动小轴202位置卷入其下表面，由于第一传动小轴的轴半径较第一传动大轴201变小，而打印成型固化物有一定的硬度且边角尖锐不易弯曲，从而使打印成型固化物位移至第一传动小轴202 位置处与传送带本体顺利剥离，打印成型固化物掉入第二传送带，第二传送带运行将打印成型固化物送出。

基于第一传送装置20的第一种实施例的技术基础之上，所述第二传动装置30包括第二传动前轴31、第二传动后轴32和第二传送带本体33，所述第二传送带本体33通过设置在其两端的第二传动前轴31和第二传动后轴32传动连接；所述第二传动前轴31 的上传动面低于第一传动小轴202的上传动面设置，所述第二传动后轴32的上传动面不低于液态树脂的液面；所述第一传送装置20的传送末端的打印成型固化物传送落入第二传动装置30。还包括刮刀50，所述刮刀50的刀面贴合所述第一传送带本体203的打印起始端固化物承载面设置，可以及时挂掉传送带上的残留物。所述第二传送带本体 33上表面等间距设置若干隔板，隔板之间的间距为一个打印成型固化物的容纳间距。

如附图9和16，第一传送装置20的第二种实施例，所述第一传送装置20包括第一传送机构组211、传送膜212和支撑板213，所述支撑板213的支撑面为传送起始端向下延伸至传送末端的坡面结构；所述第一传送机构组211包括两组相互分离且平行设置的履带结构组，每组履带结构组包括上履带结构和下履带结构，且所述上履带结构叠加设置在下履带结构上，叠加的重合面分别压合传送膜212的两侧边，所述传送膜212在两组履带结构组之间为供打印过程中光照成型的固化物的承载面及传输通道，作为承载面及传输通道的传送膜212区域的底部通过支撑板213的支撑面顶紧，其中传送膜212 从左侧的传送膜出膜箱出来，卷进右侧的传送膜卷膜器；两组履带结构组同步带动传送膜212沿第一支撑板213的支撑面的导向移动。支撑板可以从下方顶紧并支撑传送膜，使传送膜平直运动，从而消除波动。每组所述履带结构组中的上履带结构和下履带结构的与传送膜212压合的外轮廓面上均设有防滑花纹，且所述防滑花纹沿传送膜212的传动方向向外斜向设置。两组履带结构组分别压住传送膜两边，带动膜前进，与传送膜压合的防滑花纹使传送膜有一个前进的分力和向两边绷紧的分力。所述第二传送装置30 继续带动传送膜212位移，将打印成型固化物传送至高出液态树脂液面位置。

如附图2-7或10-15所示，工作原理：源使得光照范围内的第一表层液体固化，在固化的过程中，待成型固化物随第一传送装置的传送方向位移，直至完全成型后交接至第二传送装置。具体的，第一步：光源亮，光源投射出第一个图案并固化一定厚度的液态树脂，在第一传送装置上形成第一固化物；第二步：光源熄灭，第一传送装置向右下方移动一定的距离，与此同时透明防粘膜在水平方向同步移动，第一固化物与透明防粘膜分离，且下沉移动一定距离；第三步：光源亮，光源投射出两个图案，在第一固化物上面固化叠加一层固化物，与此同时在第二步中形成第一固化物的第一传送装置对应位置形成第二固化物，光源熄灭；第四步：第一传送装置向右下方移动移动的距离，与此同时透明防粘膜在水平方向同步移动，叠加一层的第一固化物和第二固化物与透明防粘膜分离，且下沉移动一定距离；第五步：光源亮，光源投射出三个图案，在第一固化物上面再次固化叠加一层固化物，与此同时在第二固化物上面固化一层固化物，在第三步中形成第二固化物的第一传送装置对应位置形成第三固化物，光源熄灭；以此类推，在第一传送装置上形成按照光源照射图案变化的N个固化物，这些固化物累积形成需要的三维物体。

为了使得本方案的工作原理能够更加清楚的呈现，进一步给出具体的打印固化物的成型流程图，具体如图19，表中需要打印的固化物的形状结构及排列方式参见附图17 和18。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。