光固化3D打印机的制作方法

本公开涉及3D打印技术领域，具体地，涉及一种光固化3D打印机。

背景技术：

光敏树脂受到光激发由流体状态转化为固态的聚合反应是放热反应，热量在短时间内无法散播出去，堆积在树脂池池底，使得树脂池内的树脂温度升高且呈阶梯分布，越靠近树脂池池底，温度越高。高温增大离型膜与打印体之间的粘接力，降低离型膜的使用寿命。同时温度过高会极大降低打印机中相关电子元件的使用寿命，以LCD光固化3D打印机为例，当LCD屏表面局部温度超过70℃时，LCD屏无法正常工作，成像会出现黑点，因此温度过高会导致打印成型有缺陷或打印成型失败。

现有技术中的各种冷却装置，例如对于液体冷却而言，可以利用敷设冷却液管道或者在冷却基板上设置凹槽的方法使冷却液流过，从而将冷却对象上的热量带走。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种光固化3D打印机，该光固化3D打印机解决了现有技术中在LCD屏下方敷设冷却液管道等散热方法影响打印精度的问题，有利于提高打印精度，延长树脂池膜的使用寿命。

为了实现上述目的，本公开提供一种光固化3D打印机，包括树脂池和冷却结构，该冷却结构包括第一制冷器、第一管道和第二管道，所述第一管道的一端与所述第一制冷器连通，其另一端与所述树脂池内的树脂连通，所述第二管道的一端与所述第一制冷器连通，其另一端与所述树脂池内的树脂连通，所述第一制冷器、所述第一管道、所述第二管道和所述树脂池形成树脂循环回路。

可选地，所述冷却结构还包括泵，所述泵将所述树脂池内的树脂泵送至所述第一制冷器内。

可选地，所述第一管道的管口和所述第二管道的管口均竖向插入所述树脂池内。

可选地，所述第一管道的管口的下端和/或所述第二管道的管口的下端在第一方向上的截面形状呈三角形，该三角形的斜边朝向所述树脂池内延伸。

可选地，所述第一管道的管口和所述第二管道的管口沿水平方向伸入所述树脂池内。

可选地，所述冷却结构包括位于所述树脂池内并用于供冷媒流过的冷却管道。

可选地，所述冷却结构还包括第二制冷器，所述冷却管道的两端分别与所述第二制冷器连通。

可选地，所述冷却管道沿所述树脂池底部的周向分布。

通过上述技术方案，由于树脂池内的树脂能够经第一制冷器形成树脂循环回路，从而能够使树脂池内的树脂维持在合适温度，进而降低了高温对树脂池膜的损伤，延长了树脂池膜的使用寿命，减小了树脂池膜与打印体之间的粘接力，有利于提高打印精度，避免了在显示屏下方敷设冷却液管道等散热方法带来的对打印精度的影响。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为本公开第一种实施方式提供光固化3D打印机的结构示意图；

图2为本公开一种实施方式提供的树脂池与管口的位置示意图；

图3为本公开另一种实施方式提供树脂池与管口的位置示意图；

图4为本公开第二种实施方式提供光固化3D打印机的结构示意图。

附图标记说明

100 树脂池 101 树脂池膜

110 成型平台 120 承载基板

130 显示屏 140 泵

151 第一制冷器 152 第二制冷器

160 第一管道 165 管口

170 第二管道 180 传动机构

181 电机 182 导轨

183 支架 184 丝杆螺母组件

190 冷却管道

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

参阅图1，本公开的实施方式提供一种光固化3D打印机，该光固化3D打印机包括树脂池100、显示屏130和冷却结构，其中，树脂池100包括位于其底部的树脂池膜101，显示屏130位于树脂池100的下方，该冷却结构包括第一制冷器151、第一管道160和第二管道170，第一管道160的一端与第一制冷器151连通，其另一端与树脂池100内的树脂连通，第二管道170的一端与第一制冷器151连通，其另一端与树脂池100内的树脂连通，第一制冷器151、第一管道160、第二管道170和树脂池100形成树脂循环回路。

通过上述技术方案，由于树脂池100内的树脂能够经第一制冷器151形成树脂循环回路，较高温度的树脂可以经第一管道160进入第一制冷器151，第一制冷器151对其进行降温，然后，较低温度的树脂经第二管道170输送回树脂池100内，从而能够使树脂池100内的树脂维持在合适温度，进而降低了高温对树脂池膜101的损伤，延长了树脂池膜101的使用寿命，减小了树脂池膜101与打印体之间的粘接力。

另一方面，现有技术在LCD屏下方覆设冷却基板或冷却管道的做法，虽然这些冷却结构采用透明的材质，但依然会对LCD屏的出射光路产生改变，影响打印精度和成型的表面质量。本实施例相比现有技术，由于避免在LCD屏与树脂池100之间设置任何介质，从而消除了介质带来的干扰，提高了打印精度。

其中，本公开中的显示屏130即为LCD屏。

需要说明的是，该第一制冷器151可以为半导体制冷器，其无需制冷剂，还具有体积小、重量轻的优点。

参阅图1，该光固化3D打印机还包括泵140，其中，泵140设置于树脂循环回路上，例如如图1所示的第一管道160上，用于为树脂循环回路中树脂的流动提供动力，具体是将树脂池100内的树脂泵送至第一制冷器151，亦或将冷却后的树脂泵送回树脂池100。

本公开的实施方式中，上述的泵140可以采用蠕动泵，蠕动泵可以避免流体接触泵体，有利于保持树脂的清洁度，同时，蠕动泵无需阀门和密封件，安装和维护更加方便。

参阅图1和图2，本公开的实施方式中，第一管道160的管口165和第二管道170的管口165均竖向地插入树脂池100内并伸入到树脂内，当第一管道160的管口165和第二管道170的管口165靠近于树脂池膜101时，有利于使靠近于树脂池膜101的较高温度的树脂从第一管道160的管口165抽出，并将较低温度的树脂从第二管道170的管口165输送至树脂池100内，较低温度的树脂贴近树脂池膜101时，可以更加快速地对树脂池膜101进行降温，从而保持树脂池膜101处于合适温度。

参阅图2，进一步地，第一管道160的管口165的下端和/或第二管道170的管口165的下端在第一方向上的截面形状呈三角形，该三角形的斜边朝向树脂池100内延伸，其中，上述的第一方向是指第一管道160的管口165的轴线以及第二管道170的管口165的轴线所在的平面，当第一管道160的管口165下端和/或第二管道170的管口165的下端呈三角形时，一方面，有利于靠近树脂池膜101的树脂快速进入第一管道160、经第一制冷器151冷却后的树脂快速输送至树脂池100内并贴近树脂池膜101，从而降低树脂池膜101的温度，另一方面，有利于树脂池100内部的树脂快速进入第一管道160，且经第二管道170排出的树脂能够快速地向树脂池100内扩散，以快速降低树脂池膜101的温度，延长其使用寿命；需要说明的是，当第一管道160的管口165的下端在第一方向上的截面形状呈三角形时，有利于较高温度的树脂进入第一管道160，当第二管道170的管口165的下端在第一方向上的截面呈三角形时，有利于较低温度的树脂在树脂池100内扩散，当第一管道160的管口165的下端和第二管道170的管口165的下端在第一方向上的截面均呈三角形时，能够同时加快较高温度的树脂进入第一管道160且加快较低温度的树脂在树脂池100内扩散，从而加速降低树脂池膜101的温度。

参阅图3，在一些实施方式中，第一管道160的管口165和第二管道170的管口165还可以平行且靠近于树脂池膜101设置，也就是第一管道160的管口165和第二管道170的管口165相对于树脂池100呈水平设置，也有利于树脂池100内的树脂快速地循环，从而加快降低树脂池膜101的温度，延长其使用寿命。

参阅图4，在一些实施方式中，该冷却结构还可以包括位于树脂池100内并用于供冷媒流过的冷却管道190，通过在树脂池100内设置冷却管道190，使树脂池100内的树脂与冷却管道190内的冷媒进行热交换，也能够降低树脂池100内树脂的温度，上述的冷媒可以采用冷却液或者冷却气体。

参阅图4，进一步地，该冷却结构还包括第二制冷器152，冷却管道190的两端分别与第二制冷器152连通，其中，第二制冷器152可以为半导体制冷器。

为避免冷却管道190影响打印体的成型，该冷却管道190沿树脂池100底部的周向分布，从而使冷却管道190避开打印体的成型区域，此外，冷却管190可以采用铜质管道，以加快热量的传导。

参阅图1，该光固化3D打印机还包括成型平台110和传动机构180，打印体即形成在树脂池膜101与成型平台110之间，成型平台110的至少部分可移动地设置于树脂池100内且成型平台110由传动机构180带动移动，传动机构180包括丝杆螺母组件184、支架183、导轨182和电机181，丝杆螺母组件184包括丝杆和螺母，丝杆由电机181驱动转动，而螺母贯穿支架183并与支架183固定连接，螺母套设在丝杆的外部，支架183大致呈L形，支架183与成型平台110连接且与导轨182可滑动连接，该导轨182沿树脂池100的高度方向设置，这样，当电机181驱动丝杆转动时，支架183即可带动成型平台110沿导轨182的延伸方向上下移动。

本公开的实施方式中，参阅图1，该光固化3D打印机还包括承载基板120，承载基板120位于树脂池100的下方并用于承载显示屏130。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。