一种405nmDLP打印不同层间颜色的工艺的制作方法

一种405nmdlp打印不同层间颜色的工艺
技术领域
[0001]
本发明涉及一种405nmdlp打印不同层间颜色的工艺，属于3d打印技术领域。


背景技术：

[0002]
3d打印又称增材制造，是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新型制造技术。3d打印设备可以对产品进行个性化、定制化的特殊结构进行加工。
[0003]
3d打印光固化成型技术，打印精度更高，打印时间更短，因此3d打印光固化成型技术发展迅速。dlp(digital light processing，数字光处理)快速成型技术原理是利用切片软件将物体的三维模型切成薄片，将三维物体转化到二维层面上，然后利用数字光源照射使光敏树脂一层一层的固化，最后层层叠加得到实体材料。
[0004]
dlp面成型3d打印机使用的原材料是液态光敏树脂，液态光敏树脂在波长为405nm的光照下固化。液态光敏树脂的成分(包括预聚物、活性稀释剂、光引发剂、颜料、阻聚剂等)和打印工艺共同影响dlp打印产品的性能。
[0005]
目前dlp打印只能打印单一颜色的产品，而且产品的性能也是不能变化的，这就限制了dlp打印设备的应用和推广。当人们对产品要求底部颜色(或性能)和其它部位颜色(或性能)不一样时，特别是在医用牙科领域，要求产品底部与牙根接触的部分材质硬度低柔软一些，牙尖部硬度大一些，dlp打印机无法做到，不能满足人们对不同部位有不同颜色、性能等个性化要求的需要，限制了dlp打印机的应用。


技术实现要素：

[0006]
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种操作简单，使用方便，能够根据需要打印不同的颜色，满足个性化需求的405nmdlp打印不同层间颜色的工艺。
[0007]
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种405nmdlp打印不同层间颜色的工艺，按照以下步骤进行操作，
[0008]
a、利用作图软件创建产品模型，并生成.stl数据模型文件；
[0009]
b、将.stl数据模型文件导入dolphin studio切片软件，根据设定的每层厚度，对数据模型进行切片处理，并生成.3dp的打印轨迹文件；
[0010]
c、将.3dp的打印轨迹文件导入dlp打印机，并向dlp打印机的树脂槽内添加光敏树脂，设置打印参数，开始打印；在打印过程中，通过颜料添加混合搅拌装置间歇性的定量添加不同颜料，并搅拌均匀，调整光敏树脂的颜色至设定颜色，然后继续打印；最后打印出不同层间颜色的产品；
[0011]
d、最后将不同层间颜色的产品用无水乙醇浸泡1分钟，清洗2次，然后再在日光下光照再固化1天，得到目标产品。
[0012]
优选的，所述步骤b中每层切片的厚度为25μm、50μm、75μm或100μm。
[0013]
优选的，所述步骤c中颜料添加混合搅拌装置主要由安装在dlp打印机打印腔体内壁上的多个颜料槽及安装在dlp打印机打印腔体顶部的搅拌机构构成，所述颜料槽内安装
有定量泵，所述定量泵的出口安装有出液管，所述出液管与树脂槽相连通，所述搅拌机构用于对添加颜料后的树脂进行搅拌，所述搅拌机构和定量泵分别与dlp打印机控制系统连接控制。
[0014]
优选的，所述搅拌机构主要由固定在dlp打印机打印腔体顶部的滑轨及安装在滑轨上的滑块构成，所述滑块的底部安装有l型固定架，所述l型固定架和滑块之间转动安装有驱动丝杆，所述驱动丝杆与升降电机相连接，所述l型固定架和滑块之间还固定有导向杆，所述驱动丝杆上安装有升降丝母，所述升降丝母的一侧通过导向套滑动安装在导向杆上，另一侧通过固定有固定板，所述固定板上竖直固定有连接杆，所述连接杆的底部固定有齿轮箱，所述齿轮箱的输出端水平安装有搅拌轴，所述搅拌轴上安装有多个搅拌杆，所述齿轮箱的输入端安装有搅拌电机。
[0015]
优选的，所述滑轨为t型滑轨，所述滑块为挂在t型滑轨的槽型结构，所述滑轨的底部安装有齿条，所述槽型结构的一侧安装有移动电机，所述移动电机的输出轴上安装有转动齿轮，所述转动齿轮与齿条相啮合，所述驱动丝杆延伸至槽型结构内，且端部安装有第一锥齿轮，所述槽型结构的另一侧安装升降电机，所述升降电机的输出轴上安装有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮、第二锥齿轮相啮合。
[0016]
优选的，所述齿轮箱包括箱体及安装有在箱体两侧的密封板，所述箱体内安装有支撑座，所述搅拌轴安装在支撑座上，且端部安装有第三锥齿轮，所述箱体的顶部固定有搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴延伸至箱体内，且端部安装有第四锥齿轮，所述第三锥齿轮、第四锥齿轮相啮合。
[0017]
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明操作简单，使用方便，采用通过改变现有的3d打印工艺，在打印过程中加入不同的颜料，调整光引发剂的固化颜色，产品由单一色变成的多种颜色，提高的产品的美学价值，满足不同的使用需求；同时颜料调节过程中采用全自动控制，通过定量泵定量添加，通过能自由升降的搅拌机构进行搅拌，无需人工管理，操作更加便捷，颜料混合也更加均匀。
附图说明
[0018]
图1为本发明的结构示意图。
[0019]
图2为本发明中齿轮箱的结构示意图。
[0020]
图3为图1中a处的局部放大图。
具体实施方式
[0021]
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]
一种405nmdlp打印不同层间颜色的工艺，按照以下步骤进行操作，
[0023]
a、利用作图软件创建产品模型，并生成.stl数据模型文件；
[0024]
b、将.stl数据模型文件导入dolphin studio切片软件，根据设定的每层厚度，对数据模型进行切片处理，并生成.3dp的打印轨迹文件；
[0025]
c、将.3dp的打印轨迹文件导入dlp打印机，并向dlp打印机的树脂槽内添加光敏树
脂，设置打印参数，开始打印；在打印过程中，通过颜料添加混合搅拌装置间歇性的定量添加不同颜料，并搅拌均匀，调整光敏树脂的颜色至设定颜色，然后继续打印；最后打印出不同层间颜色的产品；
[0026]
d、最后将不同层间颜色的产品用无水乙醇浸泡1分钟，清洗2次，然后再在日光下光照再固化1天，得到目标产品。
[0027]
本发明中作图软件为ug、solidworks或proe等，通过作图软件生成.stl数据模型文件。然后再利用dolphin studio切片软件进行切片处理，每层切片的厚度为25μm、50μm、75μm或100μm，最好为50μm。然后将生成的.3dp的打印轨迹文件导入dlp打印机，在液槽中加入光敏树脂，导入.3dp格式打印文件，设置打印工艺参数为首层曝光时间46秒，基础曝光时间10.5秒，轮廓曝光时间1秒，首层提升距离6mm，首层呼吸时间1秒，首层沉淀时间1秒，打印层提升距离5mm，打印层呼吸时间1秒，打印层沉淀时间1秒，按照工艺要求开始打印。在打印过程中由dlp打印机控制系统自动控制颜料添加混合搅拌装置添加指定颜料，并混合搅拌均匀，然后在继续打印。颜料添加的次数可以根据产品的颜色进行任意调整。
[0028]
如图1至图3所示，颜料添加混合搅拌装置主要由安装在dlp打印机打印腔体内壁上的多个颜料槽1及安装在dlp打印机打印腔体顶部的搅拌机构2构成，颜料槽1内安装有定量泵3，定量泵3的出口安装有出液管4，出液管4与树脂槽28相连通，搅拌机构2用于对添加颜料后的树脂进行搅拌，搅拌机构2和定量泵3分别与dlp打印机控制系统连接控制。搅拌机构2主要由固定在dlp打印机打印腔体顶部的滑轨5及安装在滑轨上的滑块6构成，滑块6的底部安装有l型固定架7，l型固定架7和滑块6之间转动安装有驱动丝杆8，驱动丝杆8与升降电机9相连接，l型固定架7和滑块6之间还固定有导向杆10，驱动丝杆8上安装有升降丝母11，升降丝母11的一侧通过导向套29滑动安装在导向杆10上，另一侧通过固定有固定板12，固定板12上竖直固定有连接杆13，连接杆13的底部固定有齿轮箱14，齿轮箱14的输出端水平安装有搅拌轴15，搅拌轴15上安装有多个搅拌杆16，齿轮箱14的输入端安装有搅拌电机17。
[0029]
本发明中在需要添加颜料时，dlp打印机控制系统自动将打印工作台升起，并控制定量泵相树脂槽内添加指定颜色，同时，在添加过程中，升降电机9控制驱动丝杆转动，使连接杆13带动搅拌轴15沿导向杆10向下移动，直至搅拌轴15浸入树脂槽的树脂内，然后搅拌电机转动，开始搅拌。搅拌过程中滑块沿滑轨往复移动，直至搅拌均匀后自动复位，然后，dlp打印机控制系统控制打印工作台下降继续打印，如此往复直至打印指定颜色的产品。
[0030]
其中，滑轨5为t型滑轨，滑块6为挂在t型滑轨的槽型结构，滑轨5的底部安装有齿条18，槽型结构的一侧安装有移动电机19，移动电机19的输出轴上安装有转动齿轮20，转动齿轮20与齿条18相啮合，驱动丝杆8延伸至槽型结构内，且端部安装有第一锥齿轮21，槽型结构的另一侧安装升降电机9，升降电机9的输出轴上安装有第二锥齿轮22，第一锥齿轮21、第二锥齿轮22相啮合。滑轨和滑槽采用这样的布置结构，能够使结构更加紧凑，也便于移动电机19和升降电机9的布置，占用空间更小。
[0031]
如图2所示，齿轮箱14包括箱体23及安装有在箱体两侧的密封板24，箱体23内安装有支撑座25，搅拌轴15安装在支撑座25上，且端部安装有第三锥齿轮26，箱体23的顶部固定有搅拌电机17，搅拌电机17的输出轴延伸至箱体23内，且端部安装有第四锥齿轮27，第三锥齿轮26、第四锥齿轮27相啮合。搅拌轴与连接杆13垂直设置，使搅拌轴能够完全浸入树脂
内，便于搅拌，同时齿轮箱能够对搅拌轴进行安装固定，保证结构可靠、稳固；利用第三锥齿轮26、第四锥齿轮27进行传动，占用空间小，便于布置。
[0032]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。