光固化3D打印机冷却装置的制作方法

本实用新型涉及光固化3D打印机，特别涉及一种光固化3D打印机冷却装置。

背景技术：

光固化式3D打印机基于光固化成型原理，不同于FDM机器使用线材，光固化3D打印机耗材是光敏树脂，成型精度高，表面效果好，比PLA材质的模型表面更加光滑。根据所采用光源的不同，可以细分为SLA和DLP 两种光固化机器。

SLA它采用的是激光照射光敏树脂的方式，类似于FDM，成型过程都是走轨迹。激光头依照模型切片生成的G代码，从点到面再到线，顺序扫描每一层模型切面。被激光照射到的光敏树脂迅速固化。为了实现高速扫描，激光经激光器产生经过XY两个垂直方向的振镜依次反射，再照射到树脂表面。类似机器有Form 1+，成型精度高，大部分的高精度工业级光固化机器都是采用SLA。

DLP式光固化3D打印机速度就要快得多了，因为它的光源是来自投影仪或者LED屏。每次将一个模型的切面通过白光照射到树脂，未成型的部分是黑色，利用这种方式每次成型一个面，速度优势明显，但是精度要略低于SLA。它的打印时间只取决于索要打印模型的高度，而与模型数量以及体积无关。采用这种方式可实现小批量快速生产。

DLP式3D打印机又分为上投式和下投式，下投式即投影仪在下方，树脂槽底部透明，内侧覆盖离型膜或者硅胶，以避免模型固化在槽上，每次成型平台上抬一个层厚的距离。

DLP式光固化3D打印机进行光固化最重要的是紫外光。然而紫外光会使显示屏发出很高的热量，从而损害显示屏。而且，光敏树脂在接收紫外光照射和固化时，通常也会有比较明显的发热现象，最终会导致光敏树脂槽中的光敏树脂液的温度逐渐上升，不仅导致光固化过程不稳定，而且对光敏树脂槽底部的损伤也比较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种光固化3D打印机冷却装置。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种光固化3D打印机冷却装置，包括透光件、泵体和冷却液储存箱，透光件设于投影光源的投影区域且位于光敏树脂槽的底部与投影光源之间，透光件上下均为透明平板，且其内部具有一个密封的腔体，腔体内部充满冷却液，透光件具有进液口和出液口，进液口和出液口分别通过管道与冷却液储存箱相连接，泵体串联在连接进液口与冷却液储存箱的管道上，冷却液储存箱用于储存冷却液，泵体工作时冷却液通过管道经由进液口进入腔体后，再由出液口通过管道流回冷却液储存箱。

进一步地，透光件的上表面紧贴光敏树脂槽的底部，下表面紧贴投影光源的显示屏。

进一步地，透光件可以由导热性透明材料整体成型，且其上下表面为平面。

进一步地，透光件也可以由两块透明平板叠加粘合形成，两块透明平板之间形成厚度为5mm的密封腔体。

优选地，透明平板为亚克力板或者玻璃板。

进一步地，冷却液储存箱还设有用于降低冷却液的温度的冷却装置，冷却装置为半导体制冷片或者压缩机制冷装置。

优选地，冷却装置为半导体制冷片，半导体制冷片的热端安装有一组散热片。

进一步地，透光件还设有温度传感器，温度传感器用于检测腔体内部的冷却液的温度，冷却装置与温度传感器联动，冷却装置依据温度传感器获得的腔体内部冷却液的温度进行开启和关闭，保证腔体内部的冷却液的温度恒定。

进一步地，冷却液储存箱还设有用于加热冷却液的加热装置。在必要时可以对光敏树脂槽中的光敏树脂进行加热。

进一步地，冷却装置和加热装置通过一个主控线路板与温度传感器联动，通过主控线路板能够设定腔体内部的冷却液的恒定温度。

采用以上技术方案的光固化3D打印机冷却装置，构建了一个循环冷却系统，从而具有以下技术效果：

(1)可以使光敏树脂槽内的固化区域保持恒定的工作温度，提高了光固化3D打印系统的稳定性；

(2)利用半导体制冷片的冷端实现对冷却液的冷却，从而可以将投影光源产生的紫外光产生的热量及时转移出去，使光固化3D打印机能够适应长时间的工作；

(3)恒温的环境使得液晶的使用寿命以及光敏树脂槽的使用寿命提高。

(4)通过加热装置可以满足不同光敏树脂成型时对温度参数不同要求。

附图说明

图1为采用本实用新型一种实施方式的冷却装置的光固化3D打印机的结构示意图。

图2为图1中A所示部分的放大图。

图3为图1所示光固化3D打印机冷却装置的结构示意图。

图4为图3所示光固化3D打印机冷却装置的装配图。

图5为图4中透光件部分的截面图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1至图5示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的光固化 3D打印机冷却装置。如图所示，该装置包括透光件1、泵体2和冷却液储存箱3。

其中，透光件1设于投影光源的投影区域且位于光敏树脂槽4的底部与投影光源5之间。

透光件1具有进液口11和出液口12。

进液口11和出液口12分别通过管道与冷却液储存箱3相连接。

泵体2串联在连接进液口11与冷却液储存箱3的管道上。

冷却液储存箱3用于储存冷却液。

泵体2工作时冷却液通过管道经由进液口11进入腔体1a后，再由出液口12通过管道流回冷却液储存箱3。

透光件1的上表面紧贴光敏树脂槽4的底部，下表面紧贴投影光源5 的显示屏51。

在本实施例中，透光件1由两块透明平板1b叠加粘合形成，两块透明平板1b之间形成厚度为5mm的密封腔体1a。

透明平板1b为亚克力板或者玻璃板。

在其他的实施例中，透光件1还可以由导热性透明材料整体成型，且其上下表面为平面。

冷却液储存箱3还设有用于降低冷却液的温度的冷却装置6。

冷却装置6一般为半导体制冷片或者压缩机制冷装置。

在本实施例中，冷却装置6为半导体制冷片。半导体制冷片6的热端安装有一组散热片61。

透光件1还设有温度传感器13。

温度传感器13用于检测腔体1a内部的冷却液的温度。

冷却装置6与温度传感器13联动。

冷却装置6依据温度传感器13获得的腔体1a内部冷却液的温度进行开启和关闭，保证腔体1a内部的冷却液的温度恒定。

在其他的实施例中，冷却液储存箱还设有用于加热冷却液的加热装置。在必要时可以对光敏树脂槽中的光敏树脂进行加热。冷却装置6和加热装置通过一个主控线路板与温度传感器联动，通过主控线路板能够设定腔体内部的冷却液的恒定温度。

采用以上技术方案的光固化3D打印机冷却装置，构建了一个循环冷却系统，从而具有以下技术效果：

(1)可以使光敏树脂槽内的固化区域保持恒定的工作温度，提高了光固化3D打印系统的稳定性；

(2)利用半导体制冷片的冷端实现对冷却液的冷却，从而可以将投影光源产生的紫外光产生的热量及时转移出去，使光固化3D打印机能够适应长时间的工作；

(3)恒温的环境使得液晶的使用寿命以及光敏树脂槽的使用寿命提高。

(4)通过加热装置可以满足不同光敏树脂成型时对温度参数不同要求。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。