一种基于MicroLED的浸入式3D打印方法与流程

本发明涉及一种基于microled的浸入式3d打印方法。

背景技术：

立体光刻技术(sla)是一种重要的3d打印方法，多用于光敏树脂的3d打印。sla技术的光源分为两种，一种是点光源，一种是面光源。以投影光刻为代表的dlp技术由于采用面光源，大大缩短了每层扫描的时间，从而节约了打印时间。而传统的投影方式需要为复杂的光路系统，而且曝光过程中放热量大，使得工作界面不稳定。

为改善上述缺陷，本发明提供了一种新型的基于microled的浸入式3d打印方法。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于microled的浸入式3d打印方法。该打印方法可以简化光源系统，工作面无明显升温，而且可以实现连续打印，大大提高了打印速度。

一种基于microled的浸入式3d打印方法，其特征在于，其包括：

1)成型过程中，microled光源系统部分浸入或全部浸入可紫外固化的树脂液中；

2)介质腔充入具有抑制反应的液体或气体抑制剂；

3)microled依据电脑控制亮起形成图案。

4)成型平台固定，microled光源系统逐层远离成型平台。

microled光源系统，其特征在于，光源系统包括microled阵列102、microled散热系统101、光源准直装置103、介质腔104、可渗透组件105。

microled阵列，是指单颗led像素尺寸为长≥1μm，宽≥1μm，led阵列的行数m≥2，列数n≥2。

每一个led像素可定址，并单独驱动点亮，并可控制其亮度。

microled光波长为190～460nm，可以是单波长。

microled光波长为190～460nm，可以是多波长或一段波长构成的波谱。

每颗microled在190-460nm范围的光功率为0.001微瓦到10毫瓦。

microled散热系统，是指在led基片上安装的散热片、散热膜、微型风扇或散热水路。

光源准直装置，是指把microled发射的光收敛为平行光的装置，例如微透镜阵列等，但不限于上述装置。

介质腔104，是指充入抑制剂的结构。

抑制剂，是指对自由基聚合反应有抑制作用的物质，例如氧气，含氧气体或液体，能够分解产生氧气的物质等，但不限于上述物质。

抑制剂，是指对阳离子聚合反应有抑制作用的物质，例如碱性物质，含碱性物质的气体或液体，能够分解产生碱性物质的化合物等，但不限于上述物质。其中碱性物质是指，氨气、有机胺类等，但不限于上述物质。

可渗透组件，是指对氧气、含氧气体、氨气等抑制剂具有渗透作用的组件，例如有机薄膜、多孔无机薄膜及其组合部件。有机薄膜是指聚硅氧烷薄膜、氟化聚合物薄膜等，但不限于上述薄膜。多空无机薄膜是指多孔玻璃、多空金属薄板等，但不限于上述部件。

光源系统完全浸入树脂106。

光源系统部分浸入树脂106，是指光源系统的可渗透组件浸入树脂。

介质腔充入抑制剂，抑制剂通过可渗透组件渗透至树脂层，形成一不固化层107。不固化层厚度为1微米至800微米，优选的为20微米至300微米。

在成型过程中，上述不固化层稳定存在。

在microled形成曝光图案，照射在成型平台109或成型层108，形成固化层。

成型平台109固定。

成型平台固定于树脂上部，且浸没于树脂中，呈水平放置。光源系统位于成型平台下方，且照射方向朝向成型平台。

成型平台固定于树脂槽下部，且浸没于树脂中，呈水平放置。光源系统位于成型平台上方，且照射方向朝向成型平台。

成型平台固定于树脂槽下部时，树脂槽底可作为成型平台。

成型时，光源系统以关闭-分离-开启-停顿-关闭-分离的间歇方式远离成型平台，其特征在于，首先调节光源系统与成型平台的距离为0.05-5.00mm，优选的是0.1-1.0mm；然后开启光源系统，曝光0.01至300秒后关闭光源系统，朝远离成型平台的方向移动光源系统0.001-2mm，优选的是0.02-0.2mm，开启光源系统曝光。重复上述操作，实现逐层打印成型。

附图说明

图1为成形平台位于下部的打印方法示意图

图2为成形平台位于上部的打印方法示意图

应理解，在阅读了本发明的内容后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样在本技术所附权利要求书所限定的范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种基于Micro LED的浸入式3D打印方法。该方法包括：1)成型过程中，Micro LED光源系统部分浸入或全部浸入可紫外固化的树脂液中；2)介质腔充入具有抑制反应的液体或气体抑制剂；3)Micro LED依据电脑控制亮起形成图案。4)成型平台固定，Micro LED光源系统逐层远离成型平台。该方法可快速、稳定的实现3D打印。

技术研发人员：孙雷
受保护的技术使用者：北京德瑞工贸有限公司
技术研发日：2017.11.09
技术公布日：2019.05.17