一种光固化3D打印曝光板的制作方法

本实用新型涉及3D打印领域，尤其涉及一种光固化3D打印曝光板。

背景技术：

目前，随着社会的发展，科学技术的进步，对产品设计及实物的分析，随着3D技术的发展为社会创造了更大的价值。从原来原料去除法，改为更为节省材料的有序层积法。对于工程设计人员来说，有了图纸并按图纸在最短的时间里得到想要的实物，是工程设计人员的最大愿望，以及社会的需求及设计人员的需求，工业制造上的需求，甚至医疗人员对病理分析需求。

现有技术中光固化3D成形类型方法众多，打印成形的方法应用领域也比较多。不同材质的打印方式的成形工艺层出不穷。从工业成形到食品成形都有相关产品涌出。相对就现有成形加工艺，3D打印的优势是可以用最少的材料来实现想要的产品。通常以点成形和线成形为主，点成形精度与线成形的精度都差不多。点成形的精度是由点的面积决定的，线成形是由线的直径决定的。

在公开号为CN201510362914的专利中，公开了一种光固化3D打印方法，通对横截面相同或相似的临近层采取合并的方式处理，在固化时，通过控制单元直接调整光源的曝光时间、功率、输出强度等参数，使得具有n倍的预设厚度d的薄层一次固化成型于承载单元之上，在基本不会降低打印精度的前提下，结合现有的SLA或DLP技术，能够使打印速度提高20～100倍。但这种技术虽然速度较快但其缺点是对打印物品的精度控制不太好。

在公开号为CN106182789A的专利中，提供了一种激光复合式3D打印机，综合使用两种激光增材制造技术，采用逐层添加材料最终实现各种功能零件和复合材料的加工制造，能够方便地解决增才制造过程中材质的随时转换问题。但这种技术的缺点是打印物品精度低，成形速度慢。

但是，现有的现有存在以下缺陷：

打印精度和成形速度不能兼顾。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种光固化3D打印曝光板，以实现快速且精确成形的目的。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种光固化3D打印曝光板，包括光源、均光板、基层偏振光模、液晶板、外层偏振光膜和射出角控制板，所述光源发出的光线经均光板均化处理后到达基层偏振光模，经基层偏振光模后的偏振光依次经液晶板、外层偏振光膜和射出角控制板后输出。

进一步地，所述液晶板，包括两片平行的玻璃，两片平行的玻璃封装在一起。

进一步地，所述均光板贴合在基层偏振光模的下面，所述液晶板贴在基层偏振光模上，所述外层偏振光膜贴在液晶板上，所述射出角控制板贴在外层偏振光膜上。

进一步地，所述光源为紫外线光源。

进一步地，所述紫外线光源为条形、网形或采用反射集中的光带。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本技术方案，将一张可由电致控制的发光板直接作用于光固化层上，在固化层内发光板是由非常细的发光点组成的面。发光点因紧贴着光固化层，光点的精度也就是固化成形的精度。本技术方案的曝光板是根据固化成形的精度要求制造出不同光点精度以适应不同固化精度的要求。

而以面成形实现打印。相对于点方面成形速度更快，而且面同时固化对工件的内应力影响极小。且将固化光源集成在一张板上，增加了单位面积内光点的数量，从而提高了成形的精度，达到快速且精确成形的目的。

附图说明

图1为本实用新型光固化3D打印曝光板的工作原理示意图；

图2为本实用新型光固化3D打印曝光板的结构示意图。

图中：1、UV光源；2、紫外光；3、均光板；4、无规则光面；5、基层偏振光透射膜；6、液晶板；7、外层偏振光膜；8、射出角控制板；9、固化隔离模；10、固化层；11、电脑信号线束；12、线缆。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1和图2所示，一种光固化3D打印曝光板，包括光源、均光板3、基层偏振光模5、液晶板6、外层偏振光膜7和射出角控制板8，光源发出的光线经均光板3均化处理后到达基层偏振光模5，经基层偏振光模5后的偏振光依次经液晶板6、外层偏振光膜7和射出角控制板8后输出。

其中，液晶板6，包括两片平行的玻璃，两片平行的玻璃封装在一起。

均光板3贴合在基层偏振光模5的下面，液晶板6贴在基层偏振光模5上，外层偏振光膜7贴在液晶板6上，射出角控制板8贴在外层偏振光膜7上。

光源为紫外线光源。

紫外线光源为条形、网形或采用反射集中的光带。

如图1所示，UV(紫外线)光源1发出一定波长的紫外光2，经过均光板3将光均匀的射出无规则光面4并射向基层偏振光透射膜5，基层偏振光透射膜5将无规则的UV光变成有规则的偏振光；液晶板6为由电脑控制的高精细液晶板；液晶板6上的图像是要3D打印或3D成形的单层图案，由偏振光膜5发出的偏振光按液晶板6所产生的图案透光到外层偏振光膜7上；经过偏振光膜5偏振过的光线是可以通过液晶板的图案的，也可通过外层偏振光膜7，而除经过偏振光膜5偏振过的光线外的其它光是不通过的外层偏振光膜7的；经外层偏振光膜照射到射出角控制板8，射出角控制板8控制了光源的发出角，与常规液晶显示不同，这里要求直射角越小越好，直射角即光线与射出角控制板垂直线之间的夹角，而用于显示的液晶屏要求角度越大越好；固化隔离模9是可机械变形的，在打印或成形过程中起到分离固化层10的功能。

如图2所示，UV光源1是条形、网形或采用反射集中的光带。UV光源1通过线缆12与外部电源连接。均光板2和常规显示屏的结构相同，起到的作用就是将光线均匀的反射出去。均光板2贴着基层偏振光模5，基层偏振光模5发出的是偏振光。液晶板6是由两片玻璃做支撑的封装组合，通过电脑信号线束11实现形图形变化控制的。外层偏振光膜7贴在液晶板6上。外层偏振光膜7外是光线射出角控制板8。均光板3、基层偏振光模5、液晶板6、外层偏振光膜7和射出角控制板8贴在一起成为一张整板，即为本技术方案的光固化3D打印曝光板。

在理论上，一个点的固化是没有尺寸的。然而实际光固化成形过程中这个光点是有尺寸的，光点是有面积的，固化是因光点的面积固化了一定高度的可固化物，这就成了固化成形的最基本单元。组成固化最基本单元的光点面积及光点的光照强度及波长是决定打印精度的关键。

通过将若干个可控光点组合到一起，这样的光点组合的数量的多少是可控制的，可控的光点数也将成为打印精度控制的主要因素。所以提高打印精的最重要方法就是在单位面积内增加光点的数量。

本技术方案的光固化3D成形曝光板就是将固化光源集成在一张板上，或多板拼接用以对固化材料的光固化。曝光板是通过分离装置与固化物直接接触的，所以固化的物理尺寸是一定的。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。