一种光敏树脂挤出沉积式光固化3D成型方法与设备与流程

本发明涉及工业设计领域与工业设备领域，特别涉及一种光敏树脂挤出沉积式光固化3d成型方法与设备。

背景技术：

3d打印是新型快速成型制造技术(rp)。它以累加方法实现模型的快速成型技术，是制造技术领域的一项重大突破。它能克服传统机械加工无法实现的特殊结构障碍，可以实现任意复杂结构部件的简单化生产，可以自动、直接、精确地将设计思想从cad模型，转化为具有一定功能的模型或器件。3d打印机，是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、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设备，常常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或者用于一些产品的直接制造，而且这项技术将会在生产生活中变得更加普及。传统的fdm，即熔融沉积成型技术是目前我们所接触和使用到的最为普及的技术。fdm打印机运用pla或abs等热塑性丝状材料，将丝状材料加热熔化后按照设定好的形状基础，逐层堆积构件物体。而传统的fdm打印的一大劣势在于打印速度慢。本发明恰恰通过引入光敏树脂提高打印速度，对快速成型制造技术的普及应用具有重要的影响。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种光敏树脂挤出沉积式光固化3d成型方法与设备。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种光敏树脂挤出沉积式光固化3d成型方法，所述方法包括：

打印喷头通过马琳固件控制；

使用回字形365nm波长紫外led光源；

使用惰性气体将光敏树脂从原料罐挤压至喷头；

喷头处光敏树脂的挤出速度与挤出量可调节；

使用可替换多内径喷头。

另一方面，提供了一种光敏树脂挤出沉积式光固化3d成型设备，所述设备包括：

打印模块，用于按照固件控制运动或停止进行打印；

给料模块，用于挤出原料并给料至喷头；

光源模块，用于提供365nm波长紫外光源；

喷头模块，用于根据实际情况选用不同内径的喷头。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的方法，通过一种光敏树脂挤出沉积式光固化3d成型方法，相较于传统fdm打印方法，不使用固态原料融化而直接使用液态光敏树脂挤出，利用365nm波长紫外光源进行同步固化打印，降低了三维结构的成型时间与设备整体运作时间，显著的提高打印速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种光敏树脂挤出沉积式光固化3d成型设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种运动模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种给料模块的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种光源模块的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种喷头模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种光敏树脂挤出沉积式光固化3d成型设备的结构示意图。参见图1，该设备包括：运动模块101、给料模块102、光源模块103以及喷头模块104。

该运动模块101，包含框架201，连接件202，打印平台203、步进电机204、丝杠205以及传动皮带206。

该给料模块102，包含301光敏树脂存储器、302光敏树脂流量控制器、303光敏树脂传输管以及304导气管。

该光源模块103，包含401环形紫外led电路板、402紫外led灯珠、403开关和功率调节器以及404紫外led电源线。

该喷头模块104，与给料模块102和光源模块103连接，并固定在运动模块101上。

图2是本发明实施例提供的一种运动模块的结构示意图。参见图2，所述运动模块包括：

201、框架

发明人认识到，整个打印机需要稳定的框架结构作为整体支撑，因此一个稳定结构的支撑架是设备主体不可或缺的部分。

202、连接件

整个设备系统的运动模块由该连接件进行连接，起到固定的作用。

203、打印平台

该打印平台提供了一个可以在x、y、z轴方向自由活动的空间，所述空间为3d打印机进行三维结构成形的空间。

204、步进电机

该步进电机为所述丝杠提供电能。

205、丝杠

该丝杠控制所述打印平台在z轴方向的相关运动。

206、传动皮带

该传动皮带控制所述打印平台在x、y轴方向的相关运动。

图3是本发明实施例提供的一种给料模块的结构示意图。参见图3，所述给料模块包括：

301、光敏树脂存储器

该光敏树脂存储器提供一个储存光敏树脂的容器，传输管303相连接，所述光敏树脂存储器为透明结构，可以实时观测剩余原材料的量，来监控打印过程。

302、光敏树脂流量控制器

该光敏树脂流量控制器用来控制所述光敏树脂存储器中，所述光敏树脂挤出的速率与流量。

303、光敏树脂传输管

所述传输管与所述光敏树脂存储器301相连接，起到将光敏树脂传输至喷头的作用。

304、导气管

所述导气管与所述光敏树脂流量控制器302相连接，起到控制光敏树脂挤出流速和流量的作用。

图4是本发明实施例提供的一种光源模块的结构示意图。参见图4，所述光源模块包括：

401、环形紫外led电路板

该环形紫外led电路板呈回字形结构，安装在喷头模块104上。

402、紫外led灯珠

该紫外led灯珠安装在所述环形紫外led电路板上401。起到输出光能、固化光敏树脂的作用。

403、开光和功率调节器

该开关和功率调节器将紫外led光源的开关和功率调节器集成在同一模块上，起到控制光源通、断与调节光源功率的作用。

404、紫外led电源线

该紫外led电源线与所述环形紫外led电路板401相连接，为所述紫外led灯珠提供电能。

图5是本发明实施例提供的一种喷头模块的结构示意图。参见图4，所述喷头模块：

与给料模块102和光源模块103连接，并固定在运动模块101上。本模块有多种可更换配件，区别为不同的喷头内径，分别为0.21、0.3、0.5、0.67、1.07、1.4、1.9、2.54、3.3mm。

在本发明实施例中，除了一种光敏树脂挤出沉积式光固化3d成型方法及设备外，还包括控制运动的固件相关算法以及原材料配比。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。