可方便更换的光固化3D打印液槽的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体涉及一种可方便更换的光固化3D打印液槽。

背景技术：

数字光处理(DLP)三维打印机的工作原理是利用DLP技术，光源采用投影仪成像，光源逐层固化液态光敏树脂，打印出分辨率较高的三维物体，其分辨率超出典型的熔融沉积制造(FDM)类型的3D打印机。

DLP 3D打印机主要有软件和硬件两部分组成。硬件包括打印机框架、投影仪光源、打印平台以及光敏树脂槽。打印平台在光敏树脂槽内能够上下运动，而光敏树脂槽内装有光敏树脂。软件部分产生的影像信号经过数字处理后，通过投影仪光源投影到光敏树脂槽的底部，这样光敏树脂槽内与光接触的光敏树脂瞬间聚合成固体，而未与光接触的光敏树脂则保持液态，这样就在打印平台与光敏树脂槽相对的平面上逐层生成三维物体。

当打印一层模型后，所打印的一层模型与液槽底部的离型层形成真空，拉升平台往上拉使模型层与液槽底部的离型层脱离时，其克服模型层与离型层之间的真空的力较大，离型层受到拉力作用容易拉坏。

目前的液槽基本是采用亚克力板用胶水粘接形成，离型层粘贴固定在液槽底部的亚克力板上，其离型层采用离型硅胶或离型摸，通常离型层采用离型硅胶。亚克力液槽中，亚克力板厚度一般为3-5MM，再加上离型硅胶的厚度，总厚度达到了5-7MM光从空气介质传输到亚克力板介质中，会发生光得折射，而折射角跟入射角不一样就造成了打印时的位置有误差，影响打印质量。另外，离型层与模型层接触，当模型层往上拉时，离型层受到模型层的整体拉力作用，而离型层设置在液槽底部的亚克力板上，此时，离型层受到来自模型层的拉力以及与亚克力板之间的粘力，由于离型层与模型层接触处所受的力较大，其他位置所受力较小，当模型层的拉力较大时，离型层容易局部脱离底下的亚克力板甚至被拉裂，因此离型层容易损坏，进而影响液槽的使用寿命。由于离型层容易损坏，相应的，液槽的离型层则需要更换，但是更换的成本跟买一个新的成本差不多，而且跟换之后就影响到了透明度，打印质量会很差，成功率会很差，所以一般是直接换一个新的液槽，这样就会使成本增加。

技术实现要素：

针对以上的不足，实用新型提供一种可方便更换的光固化3D打印液槽，包括液槽槽体、至少一个密封圈、离型膜和固定座，所述液槽槽体中间设有第一通孔，所述固定座上设有第二通孔，所述固定座将离型膜可拆卸紧固到液槽槽体上，所述密封圈设置在离型膜与液槽槽体之间从而防止液槽槽体中的液态光敏树脂渗透出来，所述离型膜与液槽槽体形成盛放液态光敏树脂的容器。

为进一步实现本实用新型，所述固定座通过螺钉将离型膜紧固到液槽槽体上，所述螺钉的一端设在固定座上，所述螺钉的另一端穿过离型膜并旋入液槽槽体中从而将离型膜紧固。

为进一步实现本实用新型，所述固定座包括离型膜固定压板和液槽底座，所述离型膜固定压板设置在离型膜与液槽底座之间，所述第二通孔包括设在离型膜固定压板上的第三通孔，所述第二通孔还包括设在液槽底座的第四通孔。

为进一步实现本实用新型，在所述液槽槽体上设有多个用于螺钉紧固连接的第一螺钉孔和第二螺钉孔，在所述离型膜固定压板上设有多个用于螺钉紧固连接的第一螺钉孔和第二螺钉孔，在所述液槽底座上设有多个用于螺钉紧固连接的第一螺钉孔，所述螺钉通过第二螺钉孔依次将离型膜固定压板、离型膜和液槽槽体紧固连接为一体，所述螺钉还通过第一螺钉孔依次将液槽底座、离型膜固定压板、离型膜和液槽槽体紧固连接为一体。

为进一步实现本实用新型，在与离型膜接触的液槽槽体一端设有用于嵌入密封圈的至少一个密封槽，所述密封槽的深度小于密封圈的直径。

为进一步实现本实用新型，所述密封圈设有两个，分别为第一密封圈和第二密封圈，第二密封圈设置在第一密封圈的内侧；所述密封槽设有两个，分别为第一密封槽和第二密封槽；所述第一密封圈嵌入到第一密封槽中，所述第二密封圈嵌入到第二密封槽中；所述第一螺钉孔和第二螺钉孔均设置在两个密封槽之间。

为进一步实现本实用新型，所述液槽底座上凸设有伸出部，所述第四通孔穿过伸出部，所述伸出部的外侧与离型膜固定压板的内侧相配合。

为进一步实现本实用新型，所述伸出部的伸出长度大于离型膜固定压板的厚度。

为进一步实现本实用新型，液槽槽体采用金属材料。

为进一步实现本实用新型，密封圈对应离型膜的边缘位置设置并与离型膜的形状相适应，密封圈采用氟橡胶材料。

本实用新型的有益效果：

1、当打印机一层打印完成后，拉升平台将打印模型层往上拉使模型层脱离液槽底部的离型膜，此时离型膜受到来自模型层的拉力，由于离型膜的另一面并不受力，离型膜在被拉时变形，当模型层脱离离型膜后，离型膜在弹性回复下恢复到绷紧状态。当离型膜损坏时，将离型膜拆出，换入新的离型即可，更换方便。

2、模型层在往上脱模时其边缘使液槽四周具有张力及拉力使液槽受到法向的拉力，此时由于模型层的形状不规则，液槽四周所受的力也不均匀。由于现有的液槽材料使用亚克力板，而亚克力板较脆，当亚克力板受到法向的拉力时，容易脆裂，影响液槽的使用寿命。现有的液槽不能持久使用，通常打几个模型基本就不能用了，而亚克力液槽的价格非常贵，使用亚克力液槽将会使得DLP 3D打印机更换液槽会很频繁，这样成本会高很多。本实用新型的液槽槽体采用金属材料，金属材料的力学性能普遍比亚克力板优良，在模型层往上脱模时，液槽槽体所受的法向拉力不足以将金属材料的槽体拉坏。由于本实用新型的液槽槽体不易损坏，因此，相对于现有的液槽，本实用新型的液槽的使用寿命更长。

3、DLP 3D打印机打印时，投影光直接透过离型膜，本实用新型的离型膜厚度只有0.1mm，光从空气介质传输到离型膜上时光得折射所产生的位置误差相比现有液槽中的亚克力板的厚度可以忽略不计，这样打印机的精度将会提高很多。

附图说明

图1为本实施例的爆炸结构示意图。

附图标记说明：1.液槽槽体；11.第一通孔；12.第一密封槽；13.第二密封槽；2.第一密封圈；3.第二密封圈；4.离型膜；5.离型膜固定压板；51.第三通孔；6.液槽底座；61.伸出部；62.第四通孔。

具体实施方式

参照图1对本实用新型做进一步说明。

本实施例包括液槽槽体1、至少一个密封圈、离型膜4和固定座，固定座将离型膜4可拆卸紧固到液槽槽体1上，密封圈设置在离型膜4与液槽槽体1之间从而使液槽槽体1中的液态光敏树脂不渗透出来，离型膜4与液槽槽体1形成盛放液态光敏树脂的容器。本实施例中，固定座通过螺钉将离型膜4紧固到液槽槽体1上，螺钉的一端设在固定座上，螺钉的另一端穿过离型膜4并旋入液槽槽体1中从而将离型膜4紧固。

液槽槽体1中间设有第一通孔11，第一通孔11为放置液态光敏树脂的空间，密封圈对应设置于第一通孔11的外围，在与离型膜4接触的液槽槽体1一端设有用于嵌入密封圈的至少一个密封槽，为使密封效果更好，密封槽的深度小于密封圈的直径。本实施例中，密封圈设有两个，密封槽设有两个，在液槽槽体1上设有多个用于螺钉紧固连接的第一螺钉孔和第二螺钉孔，第一螺钉孔和第二螺钉孔均设置在两个密封槽之间。

进一步的，模型层在往上脱模时其边缘使液槽四周具有张力及拉力使液槽受到法向的拉力，此时由于模型层的形状不规则，液槽四周所受的力也不均匀。由于现有的液槽材料使用亚克力板，而亚克力板较脆，当亚克力板受到法向的拉力时，容易脆裂，影响液槽的使用寿命。现有的液槽不能持久使用，通常打几个模型基本就不能用了，而亚克力液槽的价格非常贵，使用亚克力液槽将会使得DLP 3D打印机更换液槽会很频繁，这样成本会高很多。因此，本实施例中，液槽槽体1采用金属材料，优选的，采用45号钢。金属材料的力学性能普遍比亚克力板优良，在模型层往上脱模时，液槽槽体1所受的法向拉力不足以将金属材料的槽体拉坏。

密封圈对应离型膜4的边缘位置设置并与离型膜4的形状相适应，密封圈采用氟橡胶材料，氟橡胶具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点。本实施例中，密封圈设有两个，分别为第一密封圈2和第二密封圈3，第二密封圈3设置在第一密封圈2的内侧。密封槽设有两个，分别为第一密封槽12和第二密封槽13，其中，第一密封圈2嵌入到第一密封槽12中，第二密封圈3嵌入到第二密封槽13中。

离型膜4用于将液态光敏树脂隔离，使离型膜4与液态光敏树脂接触后不具有粘性，或具有轻微的粘性，有利于模型层的分离。离型膜4为耐温透光的塑料薄膜材料，本实施例中，离型膜4采用FEP膜，离型膜4的厚度为0.1mm。

固定座上设有用于透光的第二通孔，固定座包括离型膜固定压板5和液槽底座6，离型膜4固定板上设有可使光通过的第三通孔51，第三通孔51与第一通孔11的大小一致，液槽底座6设有可使光通过的第四通孔62，第三通孔51和第四通孔62形成第二通孔，其中，离型膜固定压板5设置在离型膜4与液槽底座6之间，离型膜固定压板5通过螺钉将离型膜4紧固到液槽槽体1上。在离型膜固定压板5上设有多个用于螺钉紧固连接的第一螺钉孔和第二螺钉孔。

液槽底座6固定在3D打印机的机座上，在液槽底座6上设有多个用于螺钉紧固连接的第一螺钉孔。液槽底座6上凸设有伸出部61，第四通孔62穿过伸出部61，该伸出部61的外侧与离型膜固定压板5的内侧相配合，本实施例中，伸出部61的伸出长度大于离型膜固定压板5的厚度，在装配时，伸出部61可伸出到液槽槽体1的第一通孔11中并将离型膜4绷紧拉平。伸出部61可使离型膜4更容易绷紧拉平，有利于在拉升平台脱模时离型膜4的受力变形较小。

在装配时，第一密封圈2和第二密封圈3分别嵌在第一密封槽12和第二密封槽13中，先用螺钉通过第二螺钉孔依次将离型膜固定压板5、离型膜4和液槽槽体1紧固连接为一体，而后再用螺钉通过第一螺钉孔将液槽底座6与紧固连接为一体的离型膜固定压板5、离型膜4和液槽槽体1连接为一体，装配好后的液槽底座6的伸出部61伸入到液槽槽体1中的第一通孔11中并将离型膜4压入到第一通孔11中，使离型膜4受力绷紧拉平。

当光固化3D打印机工作时，液态光敏树脂放置在液槽槽体1中，离型膜4作为液槽槽体1的底部将液态光敏树脂隔离。在3D打印机工作时，拉升平台伸入到液槽底部，拉升平台的底面距离离型膜4约为0.05mm，投影仪光源从液槽底座6的下方依次穿过第四通孔62、第三通孔51，透过离型膜4照射到液态光敏树脂上，与光接触的液态光敏树脂瞬间聚合成固体，此时成固体的光敏树脂为一层，这层成型的打印模型粘在拉升平台底面。当打印机一层打印完成后，拉升平台将打印模型层往上拉使模型层脱离液槽底部的离型膜4，此时离型膜4受到来自模型层的拉力，由于离型膜4的另一面并不受力，离型膜4在被拉时变形，当模型层脱离离型膜4后，离型膜4在弹性回复下恢复到绷紧状态。当离型膜4损坏时，只需将螺钉拧开，将离型膜4拆出，换入新的离型并通过螺钉固定拧紧即可，更换方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部结构的改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。