清洗液处理设备的制作方法

1.本发明涉及3d打印技术领域，特别是涉及一种清洗液处理设备。


背景技术：

2.3d打印为快速成型技术的一种，又称增材制造。3d打印是一种以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。随着3d打印技术的不断成熟，以及3d打印技术所用设备的稳定性不断提升，3d打印技术的应用范围不断扩大。
3.其中，光固化3d打印方法是通过利用紫外光或其他特定波长范围的光源照射光敏材料并引发光化学反应，使被光源照射区域的光敏材料由液态固化成固化层，逐层固化后即可得到待成型物体，直至得到最终的打印模型。并且，固态的打印模型上还附着有液态的光敏材料，而液态的光敏材料只能用特定的清洗液去除。但是，清洗液多次使用后，清洗液的清洗效果会显著下降，进而导致打印模型上附着的光敏材料无法清洗干净。因此，需要对溶解有光敏材料的清洗液进行处理，以提高清洗液的清洁力。
4.现有的清洗液处理方法为，利用清洗液的沸点比光敏材料的沸点低的特点，蒸发回收清洗液。但是上述方法耗能高且工艺复杂，从而提高了清洗液的处理成本。


技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要提供一种清洗液处理设备，解决现有的清洗液的处理方式耗能高且工艺复杂导致成本过高的问题。
6.本发明提供一种清洗液处理设备，该清洗液处理设备包括储液容器、光源和过滤器。储液容器用于存储混合有液态光敏材料的清洗液。光源用于朝向储液容器内混合有液态光敏材料的清洗液发射特定波长的紫外光，以使储液容器内的液态光敏材料发生固化。过滤器用于过滤掉清洗液中固化后的光敏材料。
7.于本发明的一实施例中，储液容器的材质为透光材料，光源设于储液容器的外侧，光源发出的光能够穿过储液容器的外壁进入储液容器内。
8.于本发明的一实施例中，光源设于储液容器内。
9.于本发明的一实施例中，储液容器上端设有开口，且储液容器的材质为透光材料，光源安装于储液容器上方，以使光源发出的光能够通过开口和储液容器的侧壁射入储液容器内。通过在储液容器的上端设置开口，减小了紫外光射入储液容器内的损失。
10.于本发明的一实施例中，光源包括第一灯板、第二灯板和第三灯板，第一灯板设于开口的正上方，且第一灯板水平设置，以使第一灯板发出的光通过开口垂直射入储液容器内。第二灯板设于第一灯板一侧，且第二灯板相对水平面倾斜设置，以使第二灯板发出的光通过开口和储液容器的侧壁射入储液容器内。第三灯板设于第一灯板另一侧，且第三灯板相对水平面倾斜设置，以使第三灯板发出的光通过开口和储液容器的侧壁射入储液容器内。
11.于本发明的一实施例中，清洗液处理设备还包括液泵，储液容器、过滤器和液泵通
过管道依次连通并形成回路，液泵提供动力使清洗液由储液容器流向过滤器，并经过液泵流回储液容器。如此，通过液泵实现了清洗液在储液容器和过滤器之间的循环流动，有利于过滤器对清洗液进行多次过滤，从而大大减少了清洗液内含有的固态光敏材料，提高了清洗液的纯净度。
12.于本发明的一实施例中，清洗液处理设备还包括控制器，控制器电连接液泵，以控制液泵的启停；及/或，控制器电连接光源，以控制光源的开闭。
13.于本发明的一实施例中，清洗液处理设备还包括支撑架，支撑架上设有第一安装板和第二安装板，第一安装板和第二安装板均为水平设置，且第一安装板设于第二安装板的上方。光源安装于第一安装板的下端面，储液容器、过滤器和液泵均安装于第二安装板的上端面。
14.于本发明的一实施例中，管道的外壁为不透光材料。如此，有利于避免液态光敏材料在管道内发生固化而造成管道的堵塞。
15.于本发明的一实施例中，光源发射的光的波长为355nm或者405nm。
16.于本发明的一实施例中，过滤器包括壳体以及设置于壳体内的滤芯，壳体为不透光材料，滤芯为活性炭、无纺布、金属滤网和多孔陶瓷中的一种或几种的组合。
17.本发明提供的清洗液处理设备，在特定波长的紫外光的照射下，储液容器内的液态光敏材料会发生固化变成固态光敏材料，而储液容器内的清洗液仍为液态。而过滤器用于过滤掉清洗液中固化后的光敏材料，因此，将混合有固态光敏材料的清洗液通过过滤器过滤之后，即可实现固态光敏材料与清洗液的分离。相比于现有的通过蒸发的方式回收清洗液，本发明提供的清洗液处理设备更加简单且清洗液处理方法能耗较低，从而显著降低了清洗液的处理成本。
附图说明
18.图1为本发明一实施例的清洗液处理设备的结构示意图；
19.图2为清洗液内光敏材料的状态变化示意图；
20.图3为本发明一实施例的清洗液处理设备的清洗液的管道循环示意图；
21.图4为控制器的连接系统图。
22.附图标记：1、储液容器；11、开口；12、进液口；13、出液口；2、光源；21、第一灯板；22、第二灯板；23、第三灯板；3、过滤器；31、壳体；4、液泵；5、支撑架；51、第一安装板；52、第二安装板；6、截止阀；7、控制器；8、管道。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或
位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
30.在3d打印技术领域，有多种不同的3d打印方法。其中，光固化3d打印方法是通过利用紫外光或其他特定波长范围的光源2照射光敏材料并引发光化学反应，使被光源2照射区域的光敏材料由液态固化成固化层，逐层固化后即可得到待成型物体，直至得到最终的打印模型。光敏材料通常为光敏树脂，光敏树脂又称紫外线固化无影胶，在特定波长(300nm
‑
410nm)的紫外光的照射下，光敏树脂能够从液态迅速转化为固态。
31.但是，固态的打印模型上还附着有少量液态的光敏材料，液态光敏材料具有一定的粘滞力，因此，少量的液态光敏材料会附着在打印模型的表面。在现有技术中，通常会采用特定的清洗液去除附着在打印模型的表面的液态光敏材料，其中，最常用的清洗液为乙醇，因为光敏树脂易溶于乙醇中。但是，清洗液多次使用后，清洗液内会混合有大量的液态光敏材料，进而导致清洗液的清洗效果显著下降。因此，需要对混合有光敏材料的清洗液进行处理，以提高清洗液的清洁力。现有的清洗液处理方法为，利用清洗液的沸点比光敏材料的沸点低的特点，蒸发回收清洗液。但是上述方法耗能高且工艺复杂，从而提高了清洗液的处理成本。
32.为了降低清洗液的处理成本，如图1
‑
图3所示，本发明提供一种清洗液处理设备，
该清洗液处理设备耗能低且处理工艺简单。具体地，该清洗液处理设备包括储液容器1、光源2和过滤器3。如图2所示，储液容器1用于存储混合有液态光敏材料的清洗液，而光源2用于朝向储液容器1内混合有液态光敏材料的清洗液发射特定波长的光，在特定波长的紫外光的照射下，储液容器1内的液态光敏材料会发生固化变成固态光敏材料，而储液容器1内的清洗液仍为液态。图2中左侧储液容器1内为混合有液态光敏材料的清洗液，图2中间储液容器1内为析出有固态光敏材料的清洗液，图2右侧储液容器1内为不含光敏材料的清洗液。其中，本发明提供的光源2为紫外灯，该紫外灯能够发射出波长为355nm或者405nm的紫外光线。过滤器3用于过滤掉清洗液中固化后的光敏材料，因此，如图3所示，将混合有固态光敏材料的清洗液通过过滤器3过滤之后，即可实现固态光敏材料与清洗液的分离。相比于现有的通过蒸发的方式回收清洗液，本发明提供的清洗液处理设备更加简单且清洗液处理方法能耗较低，从而显著降低了清洗液的处理成本。
33.为了使光源2发出的紫外光更好地射入储液容器1内。在一实施例中，储液容器1的材质为透光材料，例如玻璃或者透光塑料。光源2设于储液容器1的外侧，光源2发出的光能够穿过储液容器1的外壁进入储液容器1内。如此，扩大了储液容器1内的液态光敏材料接受紫外光照射的面积。有利于液态光敏材料更快地固化成固体光敏材料。
34.但不限于此，在其他实施例中，光源2还可以设于储液容器1内，具体地，光源2可以安装于储液容器1的内壁上。如此，有效避免了储液容器1对光源2发出的紫外光进行阻挡。
35.进一步地，在一实施例中，如图1和图2所示，储液容器1的材质为透光材料，且储液容器1上端设有开口11，而光源2安装于储液容器1上方，以使光源2发出的光能够通过开口11和储液容器1的侧壁射入储液容器1内。即使储液容器1的材质为透光材质，紫外光穿过储液容器1的过程中也会有一定的损失，具体地，储液容器1的外壁会反射和吸收掉一部分的紫外光。因而，通过在储液容器1的上端设置开口11，减小了紫外光射入储液容器1内的损失。进一步地，储液容器1的开口11还有平衡气压以及装设清洗液的作用。
36.具体地，在本实施例中，如图1和图2所示，光源2包括第一灯板21、第二灯板22和第三灯板23，第一灯板21设于开口11的正上方，且第一灯板21水平设置，以使第一灯板21发出的光通过开口11垂直射入储液容器1内。第二灯板22设于第一灯板21一侧，且第二灯板22相对水平面倾斜设置，以使第二灯板22发出的光通过开口11和储液容器1的侧壁射入储液容器1内。第三灯板23设于第一灯板21另一侧，且第三灯板23相对水平面倾斜设置，以使第三灯板23发出的光通过开口11和储液容器1的侧壁射入储液容器1内。
37.为了便于光源2安装在储液容器1的上方，在一实施例中，如图1所示，清洗液处理设备还包括支撑架5，支撑架5上设有第一安装板51和第二安装板52，第一安装板51和第二安装板52可以是焊接于支撑架5上，还可以是通过紧固件可拆卸连接于支撑架5上。并且，第一安装板51和第二安装板52均为水平设置，且第一安装板51设于第二安装板52的上方。其中，第一灯板21平行安装于第一安装板51的下端面，第二灯板22和第三灯板23分别设于第一安装板51的两侧。第二灯板22靠近第一灯板21的一端连接所述第一安装板51，另一端朝向斜下方延伸，以使第二灯板22发出的光通过开口11和储液容器1的侧壁射入储液容器1内。同样地，第三灯板23靠近第一灯板21的一端连接所述第一安装板51，另一端朝向斜下方延伸，以使第三灯板23发出的光通过开口11和储液容器1的侧壁射入储液容器1内。而储液容器1为设置于第二安装板52的上端面，且储液容器1的开口11正对第一灯板21。
38.为了储液容器1内的清洗液能够更加方便地流入过滤器3内，在一实施例中，如图1和图3所示，储液容器1、过滤器3和液泵4通过管道8依次连通并形成回路，液泵4提供动力使清洗液由储液容器1流向过滤器3，并经过液泵4流回储液容器1。如此，通过液泵4实现了清洗液在储液容器1和过滤器3之间的循环流动，有利于过滤器3对清洗液进行多次过滤，从而大大减少了清洗液内含有的固态光敏材料，提高了清洗液的纯净度。
39.进一步地，如图1所示，储液容器1的设有进液口12和出液口13，清洗液通过出液口13离开储液容器1，且清洗液通过进液口12进入储液容器1。在一实施例中，出液口13设于储液容器1的下端，进液口12设于储液容器1的下端，在其他实施例中，进液口12还可设于储液容器1的上端，如此，有利于加快清洗液的循环效率。
40.更进一步地，在一实施例中，如图3所示，管道8上设有截止阀6，在一次过滤过程中，当储液容器1内的清洗液未完全进入过滤器3时，截止阀6处于关闭状态，以隔断管道8，当储液容器1内的清洗液完全进入过滤器3时，截止阀6处于连通状态，以连通管道8，使得清洗液从过滤器3回流至储液容器1内。如此设置，有效避免了过滤后的清洗液与储液容器1内未过滤的清洗液发生混合，从而提高了清洗液处理设备的处理效率。
41.为了降低液泵4的使用功耗，在一实施例中，如图1所示，储液容器1、过滤器3和液泵4均安装于第二安装板52的上端面。如此，储液容器1、过滤器3和液泵4均安装于同一水平面，从而大大降低了清洗液处理设备的使用功耗。
42.在一实施例中，如图4所示，清洗液处理设备还包括控制器7，控制器7分别电连接液泵4和光源2，控制器7能够分别控制液泵4的启停和光源2的开闭。从而实现清洗液处理设备的自动化控制。
43.为了避免液态光敏材料在管道8内发生固化而造成管道8的堵塞。一实施例中，管道8的外壁均为不透光材料。具体地，可以在管道8的外壁设置深色不透光的涂层，或者管道8使用不锈钢、黄铜或者工程塑料等不透光的材料制成。
44.同样地，为了避免液态光敏材料在过滤器3内发生固化，在一实施例中，过滤器3包括由不透光材料制成的壳体31以及设置于壳体31内的滤芯(图未示)。其中，滤芯为活性炭、无纺布、金属滤网和多孔陶瓷中的一种或几种的组合。具体地，可以在壳体31的外壁设置深色不透光的涂层，或者壳体31使用不锈钢、黄铜或者工程塑料等不透光的材料制成。
45.本发明还提供一种清洗液处理方法，该清洗液处理方法利用以上任意一个实施例所述的清洗液处理设备处理清洗液，该清洗液处理方法包括以下步骤：
46.将混合有液态光敏材料的清洗液装入储液容器1内。
47.利用光源2朝向储液容器1内混合有液态光敏材料的清洗液发射特定波长的光，以使储液容器1内的液态光敏材料发生固化。
48.利用过滤器3过滤掉清洗液内的固态光敏材料。
49.需要说明的是，在本实施例中，清洗液从储液容器1流向过滤器3由液泵4驱动。
50.以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
51.本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的
适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。