一种线剥离机构的制作方法

本发明涉及光固化3d打印机，特别涉及一种线剥离机构。

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form1+，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。不过为了能够充分离型以及底部补充树脂，一般采用先升再降的方式，即如果以0.1mm层厚打印，先抬高5mm，再下降4.9mm。这种方式在离型动作过程中打印平台运动量大，3d打印速度慢。而且由于采用的是面剥离技术，剥离力量大，导致需要离型时间长容易失败。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种线剥离机构。

根据本发明的一个方面，提供了一种线剥离机构，设于光固化3d打印机的树脂槽的底部，树脂槽底部设有离型膜，离型膜具有弹性，能够在外力作用下发生微量形变并在外力消失后恢复原状，光固化3d成型件沿离型膜内侧成型，每次成型后光固化3d成型件上抬一个层厚的距离，线剥离机构设于离型膜外侧，用于使离型膜以线性扫描的方式与光固化3d成型件进行剥离。

具体地，线剥离机构由离型膜一端平移至另一端。

优选地，线剥离机构包括一个上部具有开口的剥离槽，剥离槽口部与离型膜外侧相顶触并密封连接，剥离槽与一个真空泵通过管路相连接，真空泵工作时抽出剥离槽内部的空气并在剥离槽内形成负压状态，在负压作用下，离型膜进入剥离槽内部，进而与其内侧的光固化3d成型件脱离。

具体地，剥离槽与平移驱动机构相连接，平移驱动机构驱动剥离槽由离型膜一端至另一端来回平移，在平移过程中，剥离槽口部与离型膜外侧表面维持密封状态。

优选地，剥离槽由离型膜一端至另一端平移一次的时间为1s-2s。

优选地，剥离槽还设有用于检测其内部的真空压力值的真空度传感器，通过监测真空压力值能够判断离型膜剥离成功否，如果失败则尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。

优选地，平移驱动机构为丝杆电机组件。

采用以上技术方案的线剥离机构，利用剥离槽体形成真空刮刀，从面剥离转换为线剥离，剥离力量可以降低为原剥离力度的近1/100，这样至少可以实现以下四点有益效果：

(1)剥离力低，可以采取更高剥离速度。当前市面采用的面剥离单次时间为10s-15s不等。采用线剥离技术可以实现单次1s-2s的剥离速度。单层打印时间可达到3s每层，速度高达120mm/h。

(2)剥离力度低，可以提高成功率，降低支撑强度要求。

(3)真空刮刀切入可以实现树脂速度填充，推出可以实现树脂的刮平，可以实现极高粘度树脂，包括膏状树脂的打印。

(4)剥离失败会导致真空度下降，监测真空压力值可以判断剥离成功否，如果失败则可以尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。确保每次剥离成功。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的线剥离机构的正面结构示意图。

图2为图1所示线剥离机构的背面结构示意图。

图3为图1所示线剥离机构的组成结构示意图。

图4为图1所示线剥离机构的剖面结构示意图。

图5为图4中a所示部分的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1至图5示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的线剥离机构。如图所示，该装置设于光固化3d打印机的树脂槽1的底部。

其中，树脂槽1底部设有离型膜2。

离型膜2具有弹性，能够在外力作用下发生微量形变并在外力消失后恢复原状。

光固化3d成型件3沿离型膜2内侧成型，每次成型后光固化3d成型件3上抬一个层厚的距离。

线剥离机构设于离型膜2外侧，用于使离型膜2以线性扫描的方式与光固化3d成型件3进行剥离。

具体地，线剥离机构由离型膜2一端平移至另一端。

在本实施例中，线剥离机构包括一个上部具有开口的剥离槽4。

剥离槽4口部与离型膜2外侧相顶触并密封连接。

剥离槽4与一个真空泵(图未示)通过管路相连接。

真空泵工作时抽出剥离槽4内部的空气并在剥离槽4内形成负压状态。

在负压作用下，离型膜2进入剥离槽3内部，其内侧形成弧形的凹陷b。

凹陷b的前端即为离型膜2与光固化3d成型件3的剥离线。

剥离槽4与平移驱动机构相连接。

在本实施例中，平移驱动机构为丝杆电机组件5。

丝杆电机组件5驱动剥离槽4由离型膜2一端至另一端来回平移，在平移过程中，剥离槽4口部与离型膜2外侧表面维持密封状态。

优选地，剥离槽4由离型膜2一端至另一端平移一次的时间为1s-2s。

在另外的一些实施例中，剥离槽2还设有用于检测其内部的真空压力值的真空度传感器，通过监测真空压力值能够判断离型膜剥离成功否，如果失败则尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。

采用以上技术方案的线剥离机构，利用剥离槽体形成真空刮刀，从面剥离转换为线剥离，剥离力量可以降低为原剥离力度的近1/100，这样至少可以实现以下四点有益效果：

(1)剥离力低，可以采取更高剥离速度。当前市面采用的面剥离单次时间为10s-15s不等。采用线剥离技术可以实现单次1s-2s的剥离速度。单层打印时间可达到3s每层，速度高达120mm/h。

(2)剥离力度低，可以提高成功率，降低支撑强度要求。

(3)真空刮刀切入可以实现树脂速度填充，推出可以实现树脂的刮平，可以实现极高粘度树脂，包括膏状树脂的打印。

(4)剥离失败会导致真空度下降，监测真空压力值可以判断剥离成功否，如果失败则可以尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。确保每次剥离成功。

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

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种线剥离机构，设于光固化3D打印机的树脂槽的底部，树脂槽底部设有离型膜，线剥离机构设于离型膜外侧，用于使离型膜以线性扫描的方式与光固化3D成型件进行剥离。采用以上技术方案的线剥离机构，利用剥离槽体形成真空刮刀，从面剥离转换为线剥离，剥离力量可以降低为原剥离力度的近1/100，这样至少可以实现以下四点有益效果：(1)剥离力低，可以采取更高剥离速度。(2)剥离力度低，可以提高成功率，降低支撑强度要求。(3)可以实现极高粘度树脂，包括膏状树脂的打印。(4)监测真空压力值可以判断剥离成功否，如果失败则可以尝试再次剥离或者生成剥离高度辅助剥离。确保每次剥离成功。

技术研发人员：沈家兴;王文刚;冯惠彬
受保护的技术使用者：厦门艾斯美客科技有限公司
技术研发日：2019.01.28
技术公布日：2019.04.16