一种采用FDM打印的分区固化式sla型3D打印机的制作方法

文档序号:15904172发布日期:2018-11-09 22:16阅读:269来源:国知局

本实用新型涉及3D打印设备领域,尤其涉及采用FDM打印方式的3D打印机领域,具体的说,是一种采用FDM打印的分区固化式sla型3D打印机。



背景技术:

Sla 3D打印机即光固化3D打印机,其工作原理为使用特定波长的光束照射光敏固化材料,使得光敏材料凝结,当多层凝结的固化层堆叠起来的时候就形成了一个立体结构的物体。而整个模型的精度取决于光照密度,实际上一般使用lcd屏或者投影仪来照射,但是其清晰度有限,即像素密度不高,如果打印比较大的物体,一般是经过图像放大的,这样光线散开图像模糊,单层质量不高导致整体精度不高,如果采用大面积的高清屏那将意味着成本的成倍增加。为了解决这个问题我们采用了一种分区固化的方式,即将需要固化的那一层分成四个不同的区域来分别进行固化,当照射一个区域一定时间后,运动机构携带lcd屏运动到下一个区域继续照射,这样在lcd屏上只显示了原来图像的1/4.那么投影出来的图像比直接用lcd屏全屏投射出来的图像要清晰4倍。这种方式在打印比较大的物体时就可以保证其产品的精度和细腻。

现有技术1:中国发明专利申请,申请号:201510213458.X ,公开号为104786504A,公开了一种SLA型打印机。该SLA型打印机(1000)包括用于容纳光敏树脂(400)的承载体(300)、用于以透光的形式展现二维图像的液晶面板(200)、用于向上方发出穿过所述二维图像所对应的区域以使光敏树脂(400)固化的光源装置(100)、驱动已固化的光敏树脂(400)升降的升降部件(800)以及用于控制液晶面板(200)、光源装置(100)及升降部件(800)的控制单元(600)。其中,SLA型打印机还包括用于对液晶面板(200)进行散热的散热部件(160)。本发明的SLA型打印机包括用于对液晶面板进行散热的散热部件,可以防止液晶面板过热。

现有技术2:中国发明专利申请,申请号:201510212468.1公开号为104772908A,本发明公开了一种SLA型三维打印机。该SLA型三维打印机包括用于容纳光敏树脂的承载体、用于以透光的形式展现二维图像的液晶面板、用于向上方发出穿过所述二维图像所对应的区域以使所述光敏树脂固化的光源装置、驱动已固化的光敏树脂升降的升降部件以及用于控制所述液晶面板、所述光源装置及所述升降部件的控制单元。其中,所述SLA型三维打印机还包括测力部件,所述测力部件位于所述承载体的下方。本发明的SLA型三维打印机至少可以防止液晶面板被压而损伤。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种采用FDM打印的分区固化式sla型3D打印机,用于解决背景技术中所述的现有的sla打印机存在精度不够高,打印效果不够好的技术问题。本实用新型通过分区固化的方式,即将需要固化的那一层分成四个不同的区域来分别进行固化,这样在lcd屏上只显示了原来图像的1/4.那么投影出来的图像比直接用lcd屏全屏投射出来的图像要清晰4倍,能够有效的提高打印精度。

本实用新型通过下述技术方案实现:

一种采用F3DM打印的分区固化式sla型3D打印机,包括用于支撑打印模型并安装有进行X轴和Y轴交叉打印的打印机构的底座,与底座侧壁连接的Z轴立柱,以及与Z轴立柱连接并覆盖整个Z轴立柱最大行程的打印范围的隔光罩,以及用于给打印机供电的开关电源和用于控制3D打印机协同打印的控制板;

所述Z轴立柱内安装有贯穿所述Z轴立柱的滚珠丝杠,所述滚珠丝杠底部驱动连接有Z轴步进电机,所述滚珠丝杠上螺纹套接有直线滑块,所述直线滑块靠近底座的一侧固定连接有悬挑臂,所述悬挑臂的自由端端头下方固定连接有用于粘附固化打印模型的模盘;

所述打印机构包括X轴移动打印单元和Y轴移动打印单元;安装在打印机构下方的用于提供与打印光敏材料固化所需波长光束的LCD屏。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:所述Z轴立柱内沿长度方向相对设置有用于夹持所述直线滑块的滑轨,所述直线滑块与所述滑轨的接触端面形状相适应并滑动连接。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:X轴移动打印单元包括设置在所述底座内并沿X轴方向安装的X轴导轨,与X轴导轨滑动连接的滑车板,用于驱动所述滑车板沿着X轴导轨做往复直线运动的X轴驱动电机,所述X轴驱动电机还通过传动皮带驱动连接有设置在所述X轴导轨上用于打印的滑块。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:Y轴移动打印单元包括设置在所述底座内并沿Y轴方向安装的Y轴导轨,所述Y轴导轨上安装有所述滑块,以及驱动滑块沿Y轴导轨往复运动的Y轴步进电机。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:所述底座内还设置有盛装光敏打印材料的料槽,所述料槽具有不透光底板。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:所述底座上还固定连接有罩体稳定座,所述罩体稳定座沿Z轴立柱的方向相对设置有两条用于卡接所述隔光罩的槽口。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:所述模盘与悬挑臂之间通过调节螺母可拆卸固定连接。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:所述滑车板与模盘之间还设置有支撑弹簧,所述支撑弹簧择一的与所述滑板车和模盘连接。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本实用新型通过分区固化的方式,即将需要固化的那一层分成四个不同的区域来分别进行固化,这样在lcd屏上只显示了原来图像的1/4.那么投影出来的图像比直接用lcd屏全屏投射出来的图像要清晰4倍,能够有效的提高打印精度。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图;

图2为底座的结构放大图;

图3为滑块的结构放大图;

图4为本实用新型的后视45°立体图;

其中1-开关电源;2-控制板;3-底座;4-Y轴步进电机;5-传动皮带;6-滑块;7-滑车板;8-不透光底板;9-料槽;10-罩体稳定座;11-Z轴立柱;12-隔光罩;13-滚珠丝杆;14-悬挑臂;15-支撑弹簧;16-调节螺母;17-Z轴步进电机;18-LCD屏;19-X轴驱动电机;20-直线滑块;21-模盘。

具体实施方式

下面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型作进一步地详细说明,但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1:

结合附图1-3所示,一种采用FDM打印的分区固化式sla型3D打印机,包括用于支撑打印模型并安装有进行X轴和Y轴交叉打印的打印机构的底座3,与底座3侧壁连接的Z轴立柱11,以及与Z轴立柱11连接并覆盖整个Z轴立柱11最大行程的打印范围的隔光罩12,以及用于给打印机供电的开关电源1和用于控制3D打印机协同打印的控制板2;

所述Z轴立柱11内安装有贯穿所述Z轴立柱11的滚珠丝杠13,所述滚珠丝杠13底部驱动连接有Z轴步进电机17,所述滚珠丝杠13上螺纹套接有直线滑块20,所述直线滑块20靠近底座3的一侧固定连接有悬挑臂14,所述悬挑臂14的自由端端头下方固定连接有用于粘附固化打印模型的模盘21;

所述打印机构包括X轴移动打印单元和Y轴移动打印单元;安装在打印机构下方的用于提供与打印光敏材料固化所需波长光束的LCD屏18。

工作原理:

Sla型3D打印机是属于现有技术,但是其结构的设置直接影响着打印质量的高低优劣,现有的该型打印机虽然能够按照预设打印出对应的模型/产品。本实施例是对现有现有的Sla型3D打印机提出的一种改进型技术方案,其工作原理如下:本实施例中记载的方案包括用于实现3D打印的底座3,所述底座3中安装有实现X、Y轴上所在的平面打印的打印机构,由于3D打印是通过层层叠加的方式进行,当通过打印机构进行打印后,通过底座3内用于照射打印材料的LCD屏18,由于本方案的区别于现有的LCD屏18照射是进行分区域照射,将需要投射的图形分块投射,以提高清晰度,进一步增强打印后材料的成型效果和精度。LCD屏18随着打印机构运动,当叠加的层级每打印完成一层的时候,所述模盘21就沿Z轴立柱11上层,直到产品打印完成。当然值得说明的是,由于Z轴立柱11的行程高度是有限的,因此,在进行打印时,注入的预设值范围不能超出打印机的最大理论打印值,这对于本领域普通技术人员是公知常识,故而在本实施例中不做详述。进一步地,由于基于sla的3D的单层平面打印是现有技术,故而在本实施例中对于打印机构对与单层X、Y轴所在平面打印默认现有,不做详述。

实施例2:

为了更好的实现本实用新型,本实施例在实施例1的基础上,进一步结合附图1-4所示,特别采用下述结构设置:所述Z轴立柱11内沿长度方向相对设置有用于夹持所述直线滑块20的滑轨,所述直线滑块20与所述滑轨的接触端面形状相适应并滑动连接。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:X轴移动打印单元包括设置在所述底座3内并沿X轴方向安装的X轴导轨,与X轴导轨滑动连接的滑车板7,用于驱动所述滑车板7沿着X轴导轨做往复直线运动的X轴驱动电机19,所述X轴驱动电机19还通过传动皮带5驱动连接有设置在所述X轴导轨上用于打印的滑块6。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:Y轴移动打印单元包括设置在所述底座3内并沿Y轴方向安装的Y轴导轨,所述Y轴导轨上安装有所述滑块6,以及驱动滑块6沿Y轴导轨往复运动的Y轴步进电机4。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:所述底座3内还设置有盛装光敏打印材料的料槽9,所述料槽9具有不透光底板8。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:所述底座3上还固定连接有罩体稳定座10,所述罩体稳定座10沿Z轴立柱11的方向相对设置有两条用于卡接所述隔光罩12的槽口。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:所述模盘21与悬挑臂14之间通过调节螺母16可拆卸固定连接。

为了更好的实现本实用新型,优选地,特别采用下述结构设置:所述滑车板7与模盘21之间还设置有支撑弹簧15,所述支撑弹簧15择一的与所述滑板车7和模盘21连接。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本实用新型的保护范围之内。

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