刮刀稳压系统及光固化成型设备的制作方法

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体涉及一种刮刀稳压系统及光固化成型设备。

背景技术：

SLA（Stereo lithograghy Apparatus）立体印刷技术又称立体光刻、光造型，是以光敏树脂为原料，通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描，被扫描区域的光敏树脂产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。该薄层完成后下移一个薄层厚的距离，然后在原先固化好的光敏树脂表面再敷上一层新的液态光敏树脂，直至得到三维实体模型。

现有技术的光固化成型设备在铺液过程中，为了保证每次铺液的表面平整性，需要在铺液的刮刀内腔吸入一段液体，然后在进行铺液的过程，因为有吸入液体的存在，这样在液体表面刮动时，就不会对液体表面进行破坏，从而能很好地保证工件的表面质量。

目前，光固化成型设备的刮刀一般采用真空泵吸附液体到内腔，但真空泵需要依赖电，即当电不稳定时会导致负气压断气，从而使得真空泵工作不稳定，造成内腔液面不稳定，进而导致打印工件面液位不稳定，打印液面气泡无法消除，因此，现有技术采用真空泵控制内腔液面影响了工件打印质量。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，且能够很好地维持刮刀内腔液面稳定的刮刀稳压系统及光固化成型设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种刮刀稳压系统，刮刀包括刀口和内腔，其中，该刮刀稳压系统包括调压阀、真空发生器和气压回馈开关，所述气压回馈开关包括阀腔和设置于阀腔内的气囊，所述阀腔上设有第一气体接口和第二气体接口，所述气囊的气囊口设于阀腔一侧，压缩气体通过调压阀分别接入到真空发生器的正压接口，以及气压回馈开关的气囊口，所述真空发生器的负压接口与气压回馈开关的第一气体接口相连，所述气压回馈开关与内腔相连，以使通过调压阀调节压缩气体的气压变化控制气囊形状大小变化，进而控制从第一气体接口到第二气体接口的负压气体大小变化，以实现刮刀内腔液面稳定。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述气压回馈开关的第二气体接口通过柔性气管与内腔相连。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述第二气体接口与柔性气管之间还连接有用于显示负压压差值的压差表，以及用于调节柔性气管与第二气体接口之间负压大小的限流阀。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述刮刀稳压系统还包括缓冲瓶，所述缓冲瓶设于柔性气管与压差表之间，或者缓冲瓶设于柔性气管与限流阀之间。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述气压回馈开关的第二气体接口用于外接大气，所述气压回馈开关的第一气体接口还通过柔性气管与内腔相连。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述第一气体接口与柔性气管之间还连接有用于显示负压压差值的压差表，以及用于调节柔性气管与第一气体接口之间负压大小的限流阀。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述刮刀稳压系统还包括缓冲瓶，所述缓冲瓶设于柔性气管与压差表之间，或者缓冲瓶设于柔性气管与限流阀之间。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述刮刀稳压系统还包括阻尼器，所述阻尼器设于调压阀和真空发生器之间。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述刮刀稳压系统还包括过滤阀，所述过滤阀设于阻尼器和真空发生器之间。

本实用新型还提供了一种光固化成型设备，包括任一项所述的刮刀稳压系统。

本实用新型的刮刀稳压系统，通过包括调压阀、真空发生器和气压回馈开关，所述气压回馈开关包括阀腔和设置于阀腔内的气囊，所述阀腔上设有第一气体接口和第二气体接口，所述气囊的气囊口设于阀腔一侧，压缩气体通过调压阀分别接入到真空发生器的正压接口，以及气压回馈开关的气囊口，所述真空发生器的负压接口与气压回馈开关的第一气体接口相连，所述气压回馈开关与内腔相连，以使通过调压阀调节压缩气体的气压变化控制气囊形状大小变化，进而控制从第一气体接口到第二气体接口的负压气体大小变化，以实现刮刀内腔液面稳定，使得本实用新型克服了现有技术采用真空泵稳压，而真空泵需依赖电，即当电不稳定时导致负气压断气，从而使得真空泵工作不稳定，造成内腔液面不稳定，进而导致打印工件面液位不稳定，打印液面气泡无法消除的弊端，因此，本实用新型通过采用真空发生器和气压回馈开关的结合使用，形成了一种自适用的负压值气体调节方式，从而达到了刮刀内腔液面的恒定，即保证了抽取液态树脂的高度一致，进而确保了打印工作的稳定，提高了工件打印的质量。

本实用新型的光固化成型设备，通过包括上述任一项所述的刮刀稳压系统，使得本实用新型克服了现有技术采用真空泵提供负压并由真空泵运转的平稳性来保证稳压，当真空泵工作不稳定，即真空泵需外接电源，当电力系统不稳定时导致负气压剧烈变化甚至断气，由此造成内腔液面不稳定，进而导致打印工件面液位不稳定，打印液面气泡无法消除的弊端，因此，本实用新型通过采用真空发生器和气压回馈开关的结合使用，形成了一种自适用的负压值气体调节方式，从而达到了刮刀内腔液面的恒定，即保证了抽取液态树脂的高度一致，进而确保了打印工作的稳定，提高了工件打印的质量。

附图说明

图1为本实用新型刮刀工作状态的结构示意图；

图2为本实用新型刮刀稳压系统的提供的一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型刮刀稳压系统的提供的另一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型气压回馈开关的结构示意图；

图5为图4的A-A剖视图。

图中部件标记如下：

1、承载平台，2、刮刀，21、内腔，3、线性导轨，4、过滤棉，5、缓冲瓶，6、柔性气管，7、压差表，8、限流阀，9、气压回馈开关，10、真空发生器，101、正压接口，102、负压接口，11、过滤阀，12、阻尼器，13、调压阀，14、总气压接入口，91、第一气体接口，92、气囊，921、气囊口，93、阀腔，94、第二气体接口。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本实用新型的技术方案，以下将结合说明书附图和具体实施例做进一步详细说明。

本实用新型提供的刮刀稳压系统，其具体应用在光固化成型设备（简称SLA设备）上，用于使刮刀2内腔21的负压气体处于恒定状态，从而保证了刮刀2铺液时内腔21吸取的液体高度值恒定，进而去除了树脂槽内液面上的气泡，即提高了工件打印质量。如图1所示，光固化成型设备的铺液装置包括刮刀2、承载平台1和线性导轨3，刮刀2设置在承载平台1上，并随着承载平台1在线性导轨3上进行滑动，以实现铺液。

如图2-图5所示，所述刮刀2包括刀口和内腔21，其中，该刮刀2稳压系统包括调压阀13、真空发生器10和气压回馈开关9，所述气压回馈开关9包括阀腔93和设置于阀腔93内的气囊92，所述阀腔93上设有第一气体接口91和第二气体接口94，所述气囊92的气囊口921设于阀腔93一侧，压缩气体通过调压阀13分别接入到真空发生器10的正压接口，以及气压回馈开关9的气囊口921，所述真空发生器10的负压接口102与气压回馈开关9的第一气体接口91相连，所述气压回馈开关9与内腔21相连，以使通过调压阀13调节压缩气体的气压变化控制气囊92形状大小变化，进而控制从第一气体接口91到第二气体接口94的负压气体大小变化，以实现刮刀2内腔21液面稳定。具体实施中，压缩气体可通过总气压接入口14接入，调压阀13可根据实现使用需要采用减压阀。

具体地，上述所述气压回馈开关9与内腔21之间可通过两种不同的接法实现相连，第一种接法如图2所示，所述气压回馈开关9的第二气体接口94通过柔性气管6与内腔21相连，这样通过调压阀13调节后的压缩气体接入到气囊92的气囊口921，当压缩气体存在压力大小差异时，气囊92形成了不同的状态（如图5中的封闭状态和开启状态），而随着气压的不同大小，气囊92也发生形状大小变化，从而便改变了阀腔93内壁与气囊92壁形成的间隙大小，进而实现了气压回馈开关9的大小调节功能，从而改变了负压气体从第一气体接口91到第二气体接口94的气体大小改变，这样就形成了一个很好的闭环控制，即外部压缩气体气压值的大小改变使得真空发生器10的负压值发生改变，外部压缩气体气压值的改变又改变了气压回馈开关9的间隙大小，也相应的改变了负压值的大小，从而形成了一个自适应的状态，即很好地稳定了刮刀2内腔21的负压。

上述气压回馈开关9的第二气体接口94通过柔性气管6与内腔21相连，这样刮刀2在承载平台1上来回运动时，由于采用了柔性气管6的连接，可使得刮刀2来回运动而不会对气路造成影响。

优选地，所述第二气体接口94与柔性气管6之间还连接有用于显示负压压差值的压差表7，以及用于调节柔性气管6与第二气体接口94之间负压大小的限流阀8，从而可进一步方便设计人员调节内腔21的负压。

作为该实施例的进一步优选方案，所述刮刀稳压系统还包括缓冲瓶5，所述缓冲瓶5设于柔性气管6与压差表7之间，或者缓冲瓶5设于柔性气管6与限流阀8之间，以防止过吸的物质流入到气管中，具体实施中，所示缓冲瓶5内置了过滤棉4。

第二种接法如图3所示，所述气压回馈开关9的第二气体接口94用于外接大气，所述气压回馈开关9的第一气体接口91还通过柔性气管6与内腔21相连，这样外部压缩气体接入到气囊92的气囊口921时，当外部压缩气体的气压发生压力值大小改变时，气囊92便会发生形状的变化，从而导致阀腔93内壁与气囊92壁形成的间隙大小，进而导致气压回馈开关9的第一气体接口91进入到第二气体接口94的气体流量发生变化，从而也自动实现了对负压值的调节，该接法虽然与第一种接法有点不同，但其自动调节的方式基本相同，即实现的效果也是一样，即很好地稳定了刮刀2内腔21的负压。

上述气压回馈开关9的第一气体接口91还通过柔性气管6与内腔21相连，这样刮刀2在承载平台1上来回运动时，由于采用了柔性气管6的连接，可使得刮刀2来回运动而不会对气路造成影响。

优选地，所述第一气体接口91与柔性气管6之间还连接有用于显示负压压差值的压差表7，以及用于调节柔性气管6与第一气体接口91之间负压大小的限流阀8，从而可进一步方便设计人员调节内腔21的负压。

作为本实施例的进一步优选方案，所述刮刀稳压系统还包括缓冲瓶5，所述缓冲瓶5设于柔性气管6与压差表7之间，或者缓冲瓶5设于柔性气管6与限流阀8之间，以防止过吸的物质流入到气管中，具体实施中，所示缓冲瓶5内置了过滤棉4。

作为上述实施例的进一步优选方案，所述刮刀稳压系统还包括阻尼器12，所述阻尼器12设于调压阀13和真空发生器10之间，以将接入的气体脉动进行消除，使得气体流动更加平稳，压力维持稳定。

进一步优选地，所述刮刀稳压系统还包括过滤阀11，所述过滤阀11设于阻尼器12和真空发生器10之间，目的是将气体中的杂质、油污消除。

本实用新型还提供了一种光固化成型设备，包括任一实施例所述的刮刀稳压系统。

以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均应属于本发明的保护范围。应当指出，在不脱离本发明原理前提下的若干修改和修饰，应视为本发明的保护范围。