光固化3D打印机的制作方法

文档序号:27814980发布日期:2021-12-04 12:44阅读:69来源:国知局
光固化3D打印机的制作方法
光固化3d打印机
技术领域
1.本技术涉及3d打印领域,尤其涉及一种光固化3d打印机。


背景技术:

2.在3d(three dimensional,三维)打印领域中,根据使用材料、成形方式的不同,快速成形技术可划分为多种类别,其中较为常见的是光固化快速成形。光固化成形的原理是:利用流体状态的光敏树脂在光照下发生聚合反应的特点,将光源按照待成形物体的截面形状进行照射,使流体状态的树脂固化成形。
3.相关技术中,光线直接或间接投射在光固化3d打印机的成型面上,以照射光敏树脂,树脂发生交联反应由液态转化为固态,此过程即为成型过程。在该过程中,树脂反应释放热量为主要热源。
4.然而,对于目前的离型光固化3d打印技术而言,光固化反应产生的热是限制打印速度进一步提升的主要因素。高温会导致离型膜性能劣化,严重影响成型物与离型膜正常剥离,从而降低打印速度,甚至会造成离型膜破损,损坏打印机。


技术实现要素:

5.为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本技术提供一种光固化3d打印机,能够提升光固化3d打印速度。
6.本技术第一方面提供一种光固化3d打印机,包括:打印机本体,以及设置于所述打印机本体上的冷却组件;
7.所述冷却组件的输出端朝向所述打印机本体的成型面或成型面邻近的空间区域。
8.在一种实施方式中,所述冷却组件包括:
9.壳体,所述壳体设置于所述打印机本体上,所述壳体具有输出端,所述壳体的输出端朝向所述打印机本体的成型面或成型面邻近的空间区域;以及
10.设置于所述壳体中的制冷单元和/或风扇单元。
11.在一种实施方式中,所述制冷单元和/或所述风扇单元设置于所述壳体的输入端处。
12.在一种实施方式中,所述制冷单元和所述风扇单元间隔设置于所述壳体内,且所述制冷单元邻近所述壳体的输入端。
13.在一种实施方式中,所述光固化3d打印机还包括:
14.朝向调节组件,设置于所述打印机本体上,并与所述壳体驱动连接,用于调节所述壳体输出端的朝向。
15.在一种实施方式中,所述光固化3d打印机还包括:
16.光源组件,设置于所述打印机本体上;所述光源组件被配置为向所述打印机本体的所述成型面的预设区域发射光线;
17.所述打印机本体包括控制器,所述控制器分别与所述光源组件、所述制冷单元和/
或所述风扇单元电性连接;
18.所述控制器被配置为响应所述光源组件的光源输出功率反馈信号,向所述制冷单元和/或所述风扇单元输出与所述光源输出功率反馈信号对应的功率调节控制信号。
19.在一种实施方式中,所述光固化3d打印机还包括:
20.温度检测器,设置于所述打印机本体上,用于检测所述打印机本体的所述成型面的表面温度;
21.所述打印机本体包括控制器,所述控制器分别与所述温度检测器、所述制冷单元和/或所述风扇单元电性连接;
22.所述控制器被配置为响应所述温度检测器的温度反馈信号,向所述制冷单元和/或所述风扇单元输出与所述温度反馈信号对应的功率调节控制信号。
23.本技术第二方面提供一种用于光固化3d打印的方法,包括:
24.在光固化3d打印机启动后;
25.启动冷却组件;其中,所述冷却组件的输出端朝向所述光固化3d打印机的成型面或成型面邻近的空间区域。
26.在一种实施方式中,所述启动冷却组件之前,包括:
27.在光源组件启动后;其中,所述光源组件向所述成型面发射光线。
28.在一种实施方式中,所述启动冷却组件之后,还包括:
29.检测所述光源组件的输出功率;
30.根据所述光源组件的输出功率的大小,调节所述冷却组件的输出功率。
31.在一种实施方式中,所述检测所述光源组件的输出功率,包括:
32.获取所述光源组件的光源输出功率反馈信号;
33.所述根据所述光源组件的输出功率的大小,调节所述冷却组件的输出功率,包括:
34.根据所述光源输出功率反馈信号的大小,向所述冷却组件输出与所述光源输出功率反馈信号的大小对应的功率调节控制信号。
35.在一种实施方式中,所述冷却组件的输出端朝向所述光固化3d打印机的成型面或成型面邻近的空间区域,包括:
36.所述冷却组件的输出端的朝向与所述光固化3d打印机的成型面平行,且所述冷却组件的输出端产生的气流从所述成型面的表面流过。
37.在一种实施方式中,所述冷却组件包括制冷单元和/或风扇单元。
38.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果:
39.本技术实施例提供的光固化3d打印机,通过冷却组件对打印机本体的成型面进行冷却降温。由于冷却组件的输出端朝向光固化3d打印机的成型面或成型面邻近的空间区域,冷却组件产生的气流将作为换热工质,能够迅速带走光固化3d打印机本体的成型面所在区域聚积的热量,即带走光敏树脂交联反应产生的热量,实现对成型面所在区域的高效散热,达到冷却成型面所在区域的目的。这样,能够有效防止离型膜因高温而导致性能劣化,保障3d打印的成型物能够与离型膜正常剥离,从而利于提升光固化3d打印速度。其次,能够避免树脂交联反应因高温导致活性变化,防止既定的打印参数发生偏离,保障3d打印成型物的良好成型效果。另外,还能够避免光敏树脂因高温而释放刺激性气体,从而利于优化打印体验。
40.进一步的,冷却组件可以包括制冷单元和/或风扇单元,实现两种不同的冷却方式,提升可选择性,利于扩大冷却组件的适用范围。
41.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
42.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述,本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本技术示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
43.图1是本技术实施例示出的光固化3d打印机的结构示意图;
44.图2是本技术实施例示出的光固化3d打印机的另一结构示意图;
45.图3是本技术实施例示出的光固化3d打印机的又一结构示意图;
46.图4是本技术实施例示出的用于光固化3d打印的方法的流程示意图;
47.图5是本技术实施例示出的用于光固化3d打印的方法的另一流程示意图;
48.图6是本技术实施例示出的用于光固化3d打印的装置的结构示意图;
49.图7是本技术实施例示出的用于光固化3d打印的设备的结构示意图。
具体实施方式
50.下面将参照附图更详细地描述本技术的实施方式。虽然附图中显示了本技术的实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整,并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
51.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
52.应当理解,尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本技术范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
53.相关技术中,对于离型光固化3d打印技术,光固化反应产生的热是限制打印速度进一步提升的主要因素。高温会导致离型膜性能劣化,严重影响成型物与离型膜正常剥离,从而降低打印速度,甚至会造成离型膜破损,损坏打印机。
54.针对上述问题,本技术实施例提供一种光固化3d打印机,能够提升光固化3d打印速度。
55.以下结合附图详细描述本技术实施例的技术方案。
56.图1是本技术实施例示出的光固化3d打印机的结构示意图。
57.参见图1,一种光固化3d打印机10,包括:打印机本体110,以及设置于打印机本体110上的冷却组件120。冷却组件120的输出端朝向打印机本体110的成型面111或成型面111邻近的空间区域。
58.3d打印,又称三维打印,属于快速成形技术的一种。3d打印机又称三维打印机,是一种利用累积制造技术,通过打印一层层的粘合材料来制造三维物体的设备。光固化3d打印机10,其工作原理是:利用流体状态的光敏树脂130在光照下发生聚合反应的特点,将光源按照待成形物体的截面形状进行照射,使流体状态的树脂130固化成形。
59.在光固化3d打印机10的工作过程中,光源组件140会发射光线,并按预定零件各切片层截面的轮廓轨迹,对液态光敏树脂130进行照射,使得液态光敏树脂130在离型膜的表面形成零件的一个薄层截面。当一层树脂130固化完毕后,成型台将会移动一个层厚的距离,使得预设截面形状的固化树脂130从离型膜上剥离。这样,预设截面形状的固化树脂130的表面会再覆盖一层新的液态树脂130,然后再进行下一层的光照扫描固化,新固化的一层将牢固地粘合在前一层上,如此重复,直到整个工件层叠完毕,得到一个完整的制作模型。
60.需要说明的是,在本实施例中,成型面111即光固化3d打印机10中的离型膜与发生聚合反应的光敏树脂130相接触的表面。
61.从该实施例可以看出,本技术实施例提供的光固化3d打印机10,通过冷却组件120对打印机本体110的成型面111进行冷却降温。由于冷却组件120的输出端朝向光固化3d打印机10的成型面111或成型面111邻近的空间区域,冷却组件120产生的气流将作为换热工质,能够迅速带走光固化3d打印机10本体的成型面111所在区域聚积的热量,即带走光敏树脂130交联反应产生的热量,实现对成型面111所在区域的高效散热,达到冷却成型面111所在区域的目的。这样,能够有效防止离型膜因高温而导致性能劣化,保障3d打印的成型物150能够与离型膜正常剥离,从而利于提升光固化3d打印速度。其次,能够避免树脂交联反应因高温导致活性变化,防止既定的打印参数发生偏离,保障3d打印成型物的良好成型效果。另外,还能够避免光敏树脂130因高温而释放刺激性气体,从而利于优化打印体验。
62.图2是本技术实施例的光固化3d打印机的另一结构示意图。图2相对图1更详细描述了本技术的方案。
63.参见图2,一种光固化3d打印机20,包括:打印机本体210,以及设置于打印机本体210上的冷却组件220。冷却组件220的输出端朝向打印机本体210的成型面211或成型面211邻近的空间区域。
64.优选的,冷却组件220的输出端的朝向与光固化3d打印机20的成型面211平行,且冷却组件220的输出端产生的气流从成型面211的表面流过。这样,利用冷却组件220输出的气流快速带走光固化3d打印机20的成型面211所在区域聚积的热量,更快速地冷却成型面211所在区域,实现对成型面211所在区域的高效散热。
65.冷却组件220可以包括:壳体221以及制冷单元222和/或风扇单元223。
66.壳体221设置于打印机本体210上,壳体221具有输出端,壳体221的输出端朝向打印机本体210的成型面211或成型面211邻近的空间区域。壳体221的形状可以为直筒结构,也可以为具有一个拐角的筒状结构,还可以为不规则形态的圆形或多边形的筒状结构。壳体221具有输入端以及输出端,其具体形状结构可以根据应用场合设置,此处不作限定。
67.在本实施例中,冷却组件220包括制冷单元222和风扇单元223,制冷单元222和风
扇单元223设置于壳体221中,且制冷单元222和风扇单元223设置于壳体221的输入端处。制冷单元222可以为制冷机,以降低输入气体的温度,形成达到预设温度的气流;风扇单元223可以为风机,用于在冷却组件220输出端产生高速流动的气流。
68.进一步的,制冷单元222和风扇单元223间隔设置于壳体221内,且制冷单元222邻近壳体221的输入端。这样,外界气流从冷却组件220的壳体221的输入端进入后,可以先经过制冷单元222,后经过风扇单元223,进而从壳体221的输出端产生达到预设温度及预设风速的气流,以对光固化3d打印机20的成型面211进行冷却降温。
69.进一步的,壳体221的输入端处设置有气体过滤装置224,例如空气过滤器。这样,冷却组件220通过气体过滤装置224先对外界输入气流进行过滤,从而保证吹向光固化3d打印机20的成型面211的气流足够洁净,避免造成污染。进一步的,壳体221的输出端设置有导风板225,从而能够调节冷却组件220的输出端产生气流的流向,以扩大适用范围。
70.在本实施例中,光固化3d打印机20还包括:光源组件230。光源组件230设置于打印机本体210上。光源组件230被配置为向打印机本体210的成型面211的预设区域发射光线。光源组件230可以为sla(stereo lithography appearance,立体光固化成型)激光振镜组件、dlp(digital light processing,数字光处理)光机组件或者lcd(liquid crystal display,液晶显示屏)光源组件230。光源组件230所发出的光线能够使得液态的光敏树脂进行固化。
71.打印机本体210包括控制器212,控制器212分别与光源组件230、制冷单元222和/或风扇单元223电性连接。控制器212被配置为响应光源组件230的光源输出功率反馈信号,向制冷单元222和/或风扇单元223输出与光源输出功率反馈信号对应的功率调节控制信号。具体的,调节冷却组件220的输出功率,可以选择调节冷却组件220中制冷单元222的输出功率,也可以调节风扇单元223的输出功率,还可以同时调节制冷单元222及风扇单元223的输出功率。
72.在一个具体的实施方式中,可以进行如下配置:当控制器212获取光源组件230的光源输出功率反馈信号达到第一预设照射阈值时,控制器212向风扇单元223输出第一功率调节控制信号,使得风扇单元223的输出功率达到第一目标输出值。当控制器212获取光源组件230的光源输出功率反馈信号达到第二预设照射阈值时,第二预设照射阈值大于第一预设照射阈值,控制器212向冷却组件220的风扇单元223以及制冷单元222输出第二功率调节控制信号,使得风扇单元223的输出功率达到第二目标输出值,第二目标输出值大于第一目标输出值,并使得制冷单元222的输出功率达到第三目标输出值。这样,冷却组件220的输出功率,根据光源组件230的输出功率的大小对应调节,从而利于降低工作能耗,并实现精准性的适时降温。
73.在本实施例中,光固化3d打印机20还包括:温度检测器240。温度检测器240设置于打印机本体210上,用于检测打印机本体210的成型面211的表面温度。打印机本体210包括控制器212,控制器212分别与温度检测器240、制冷单元222和风扇单元223电性连接。控制器212被配置为响应温度检测器240的温度反馈信号,向制冷单元222和风扇单元223输出与温度反馈信号对应的功率调节控制信号。
74.进一步的,在一个具体的实施方式中,当温度反馈信号的大小达到第一预设阈值时,向冷却组件220中的风扇单元223输出第一调节控制信号,使得风扇单元223的输出功率
达到第一目标输出值。当温度反馈信号的大小达到第二预设阈值时,第二预设阈值大于第一预设阈值,分别向冷却组件220中的风扇单元223以及制冷单元222输出第二调节控制信号,使得风扇单元223的输出功率达到第二目标输出值,第二目标输出值大于第一目标输出值,并使得制冷单元222的输出功率达到第三目标输出值。这样,冷却组件220的输出功率,将根据成型面211的表面温度大小对应调节,从而利于降低工作能耗,并实现精准性的适时降温。
75.在本实施例中,光固化3d打印机20还包括:朝向调节组件250。朝向调节组件250设置于打印机本体210上,并与壳体221驱动连接,用于调节壳体221输出端的朝向。朝向调节组件250可以为驱动电机、升降气缸、电动推杆等等,通过将朝向调节组件250与冷却组件220驱动连接,使得朝向调节组件250能够带动冷却组件220运动,从而调节冷却组件220输出端的朝向。进一步的,朝向调节组件250可以与控制器212电性连接,通过控制器212驱动朝向调节组件250执行相应的调向动作。优选的,控制器212可以控制朝向调节组件250,以改变冷却组件220的输出端的朝向,使得冷却组件220的输出端的朝向调节为朝向成型面211上的光线照射区域,从而实现局部针对性,优化散热效果。
76.在本实施例中,打印机本体210包括:外壳260、树脂池270以及成型平台280。冷却组件220设置于外壳260上,树脂池270设置于外壳260内,成型面211位于树脂池270上,树脂池270内储存有光敏树脂271。光源组件230、温度检测器240以及朝向调节组件250均设置在外壳260上。进一步的,树脂池270可以包括框壁272、透光面板273以及离型膜274。透光面板273与框壁272连接,透光面板273与框壁272共同形成储液腔,光敏树脂271收容于储液腔中。离型膜274设置于透光面板273的内表面上并与光敏树脂271接触,离型膜274与光敏树脂271接触的一面为成型面211。成型平台280包括成型台281,以及与成型台281驱动连接的驱动组件282,驱动组件282设置在外壳260上,驱动组件282驱动成型台281朝向或远离树脂池270的成型面211运动。
77.在驱动组件282的驱动作用下,成型台281于树脂池270中,并与离型膜274的表面相距一个层厚的距离。在光源组件230的照射下,光线穿过透光面板273,使得液态的光敏树脂271在成型台281与离型膜274之间固化。此时驱动组件282再次启动,移动一个层厚的距离,使得固化的树脂从离型膜274上剥离,跟随成型台281移动。这样,固化成型的树脂的表面会再覆盖一层新的液态树脂,然后再进行下一层的光照扫描固化,新固化的一层将牢固地粘合在前一层上,如此重复,直到整个工件层叠完毕,得到一个完整的制作模型。
78.冷却组件220的设置,实现了对成型面211所在区域的高效散热,达到冷却成型面211所在区域的目的。为了便于外壳260内气体的流动,外壳260开设有与冷却组件220的输出端相对应的出风口261。这样,外界气体经过冷却组件220的输出端进入到外壳260内,以使得对成型面211所在区域的冷却降温,然后通过外壳260的出风口261离开。如此,实现了该光固化3d打印机20与外界气体的高效流通,利于进一步提升成型面211所在区域的散热效率,从而利于进一步提升光固化3d打印速度。
79.进一步的,请参阅图3,在该实施例中,冷却组件220还包括导流盒290,导流盒290具有三个相连通的开口,一开口朝向冷却组件220输出端,一开口朝向外壳260的出风口261,一开口朝向成型面211。导流盒290为透光材质,光源组件230发出的光线能够穿透导流盒290作用于光敏树脂271上,且不影响光敏树脂271的聚合反应。该导流盒290可以安装在
外壳260内,这样,冷却组件220的输出端产生的气流能够高效地从成型面211所在的区域流过,从而进一步提升了对成型面211的散热效果。
80.从该实施例可以看出,本技术实施例提供的光固化3d打印机20,通过启动冷却组件220,能够对光固化3d打印机20的成型面211进行降温。根据光源组件230的输出功率,成型面211的表面温度,可以通过控制器212对冷却组件220的输出功率作出相应的调节,即调节冷却组件220中的制冷单元222及风扇单元223的输出功率。控制器212还可以通过朝向调节组件250,调节冷却组件220的输出端的朝向。这样,实现了有针对性的精准降温或者适时降温,利于降低无效能耗,提升能源有效利用率,优化对成型面211的散热效果。
81.如此,能够有效防止离型膜274因高温而导致性能劣化,保障3d打印的成型物能够与离型膜274正常剥离,从而利于提升光固化3d打印速度,且利于延长离型膜274的使用寿命,提升离型膜274的耐用性。其次,能够避免树脂交联反应因高温导致活性变化,防止既定的打印参数发生偏离,保障3d打印成型物的良好成型效果。另外,还能够避免光敏树脂271因高温而释放刺激性气体,从而利于优化打印体验。
82.图4是本技术实施例示出的用于光固化3d打印的方法的流程示意图。
83.参见图4,该方法包括:
84.步骤s401、启动光固化3d打印机。
85.步骤s402、在光固化3d打印机启动后,启动冷却组件;其中,冷却组件的输出端朝向光固化3d打印机的成型面或成型面邻近的空间区域。
86.3d打印,又称三维打印,属于快速成形技术的一种。3d打印机又称三维打印机,是一种利用累积制造技术,通过打印一层层的粘合材料来制造三维物体的设备。光固化3d打印机,其工作原理是:利用流体状态的光敏树脂在光照下发生聚合反应的特点,将光源按照待成形物体的截面形状进行照射,使流体状态的树脂固化成形。
87.在光固化3d打印机的工作过程中,光源组件会发射光线,并按预定零件各切片层截面的轮廓轨迹,对液态光敏树脂进行照射,使得液态光敏树脂在离型膜的表面形成零件的一个薄层截面。当一层树脂固化完毕后,成型台将会移动一个层厚的距离,使得预设截面形状的固化树脂从离型膜上剥离。这样,预设截面形状的固化树脂的表面会再覆盖一层新的液态树脂,然后再进行下一层的光照扫描固化,新固化的一层将牢固地粘合在前一层上,如此重复,直到整个工件层叠完毕,得到一个完整的制作模型。
88.需要说明的是,在该步骤中,成型面即光固化3d打印机中的离型膜与发生聚合反应的光敏树脂相接触的表面。
89.从该实施例可以看出,本技术实施例提供的方法,在光固化3d打印机启动后,通过启动冷却组件,从而对光固化3d打印机的成型面进行降温。由于冷却组件的输出端朝向光固化3d打印机的成型面或成型面邻近的空间区域,冷却组件产生的气流将作为换热工质,能够迅速带走光固化3d打印机的成型面所在区域聚积的热量,即带走光敏树脂交联反应产生的热量,实现对成型面所在区域的高效散热,达到冷却成型面所在区域的目的。这样,能够有效防止离型膜因高温而导致性能劣化,保障3d打印的成型物能够与离型膜正常剥离,从而利于提升光固化3d打印速度。其次,能够避免树脂交联反应因高温导致活性变化,防止既定的打印参数发生偏离,保障3d打印成型物的良好成型效果。另外,还能够避免光敏树脂因高温而释放刺激性气体,从而利于优化打印体验。
90.图5是本技术实施例的用于光固化3d打印的方法的另一流程示意图。图5相对图4更详细描述了本技术的方案。
91.参见图5,该方法包括:
92.步骤s501、启动光固化3d打印机;
93.步骤s502、在光固化3d打印机启动后,在光源组件启动后,启动冷却组件;其中,冷却组件的输出端朝向光固化3d打印机的成型面或成型面邻近的空间区域;其中,光源组件向成型面发射光线。
94.在该步骤中,冷却组件的启动在光源组件启动之后,从而使得冷却组件是在光固化3d打印机中的光敏树脂发生聚合反应的情况下工作,进而实现有针对性的冷却,保障能源的有效利用率,避免造成过多的能耗。
95.光源组件用于向光固化3d打印机的成型面发射光线,从而使得光敏树脂在离型膜表面预设区域上发射聚合反应,以固化成型。光源组件可以为sla(stereo lithography appearance,立体光固化成型)激光振镜组件、dlp(digital light processing,数字光处理)光机组件或者lcd(liquid crystal display,液晶显示屏)光源组件。光源组件所发出的光线能够使得液态的光敏树脂进行固化。
96.在该步骤中,冷却组件的输出端朝向光固化3d打印机的成型面或成型面邻近的空间区域。在其中一个具体的实施方式中,冷却组件的输出端的朝向与光固化3d打印机的成型面平行,且冷却组件的输出端产生的气流从成型面的表面流过。这样,利用冷却组件输出的气流快速带走光固化3d打印机的成型面所在区域聚积的热量,更快速地冷却成型面所在区域,实现对成型面所在区域的高效散热。
97.一实施例中,冷却组件包括制冷单元和/或风扇单元。优选的,冷却组件包括制冷单元和风扇单元。制冷单元和风扇单元可以择一启用,也可以同时启用。制冷单元可以为制冷机,以降低输入气体的温度,形成达到预设温度的气流;风扇单元可以为风机,用于在冷却组件输出端产生高速流动的气流。外界气流从冷却组件的输入端进入后,可以先经过制冷单元,后经过风扇单元;也可以先经过风扇单元,后经过制冷单元,进而从冷却组件的输出端产生达到预设温度及预设风速的气流,以对光固化3d打印机的成型面进行冷却降温。
98.进一步的,冷却组件的输入端可以设置气体过滤装置,例如空气过滤器。这样,冷却组件通过气体过滤装置先对外界输入气流进行过滤,从而保证吹向光固化3d打印机的成型面的气流足够洁净,避免造成污染。冷却组件的输出端还可以设置导风板,从而调节冷却组件的输出端产生气流的流向,以扩大适用范围。
99.在步骤s502之后,可以选择执行步骤s503、步骤s505以及步骤s507当中的一个及一个以上的步骤。
100.步骤s503、检测光源组件的输出功率。
101.在该步骤中,在一个具体的实施方式中,获取光源组件的光源输出功率反馈信号。这样,通过光源输出功率反馈信号,以表征光源组件的输出功率。具体的,可以是该光固化3d打印机的控制器获取光源组件的光源输出功率反馈信号。
102.步骤s504、根据光源组件的输出功率的大小,调节冷却组件的输出功率。
103.在该步骤中,在一个具体的实施方式中,根据光源输出功率反馈信号的大小,向冷却组件输出与光源输出功率反馈信号的大小对应的功率调节控制信号。具体的,可以是该
光固化3d打印机的控制器向冷却组件输出与光源输出功率反馈信号的大小对应的功率调节控制信号。这样,冷却组件的输出功率,根据光源组件的输出功率的大小对应调节,从而利于降低工作能耗,并实现精准性的适时降温。具体的,调节冷却组件的输出功率,可以选择调节冷却组件中制冷单元的输出功率,也可以调节风扇单元的输出功率,还可以同时调节制冷单元及风扇单元的输出功率。
104.进一步的,在一个具体的实施方式中,当该光固化3d打印机的控制器获取光源组件的光源输出功率反馈信号达到第一预设照射阈值时,该光固化3d打印机的控制器向冷却组件的风扇单元输出第一功率调节控制信号,使得风扇单元的输出功率达到第一目标输出值。当该光固化3d打印机的控制器获取光源组件的光源输出功率反馈信号达到第二预设照射阈值时,第二预设照射阈值大于第一预设照射阈值,该光固化3d打印机的控制器向冷却组件的风扇单元以及制冷单元输出第二功率调节控制信号,使得风扇单元的输出功率达到第二目标输出值,第二目标输出值大于第一目标输出值,并使得制冷单元的输出功率达到第三目标输出值。
105.在步骤s502之后,还可以选择同时执行步骤s503与步骤s505。
106.步骤s505、检测成型面上的光线照射区域的所在位置。
107.在该步骤中,可以通过获取光源组件的工作信息,例如光源组件的光线发射单元的位姿信息,从而确定成型面上的光线照射区域的所在位置。具体的,可以是该光固化3d打印机的控制器获取光源组件的工作信息。还可以通过其他手段,例如视觉系统等等,以确定成型面上的光线照射区域的所在位置。
108.步骤s506、将冷却组件的输出端的朝向调节为朝向成型面上的光线照射区域。
109.在该步骤中,可以设置一驱动机构,例如驱动电机、升降气缸、电动推杆等等,通过将驱动机构与冷却组件驱动连接,使得驱动机构能够带动冷却组件运动,从而调节冷却组件输出端的朝向。具体的,可以根据成型面上的光线照射区域的所在位置,向驱动机构发送相应的控制信号,从而将冷却组件的输出端的朝向调节为朝向成型面上的光线照射区域。具体的,可以是该光固化3d打印机的控制器向驱动机构发送相应的控制信号。如此,能够进一步的提升对成型面所在区域的散热效果。
110.在步骤s502之后,还可以选择同时执行步骤s503与步骤s507,或者选择同时执行步骤s505与步骤s507,或者选择同时执行步骤s503、步骤s505以及步骤s507。
111.步骤s507、检测成型面的表面温度。
112.在该步骤中,在一个具体的实施方式中,获取温度检测器的温度反馈信号;其中,温度检测器用于检测成型面的表面温度。这样,通过温度检测器的温度反馈信号,以表征成型面的表面温度。具体的,可以是该光固化3d打印机的控制器获取温度检测器的温度反馈信号。
113.步骤s508、根据成型面的表面温度的大小,调节冷却组件的输出功率。
114.在该步骤中,在一个具体的实施方式中,根据温度反馈信号的大小,向冷却组件输出与温度反馈信号的大小对应的功率调节控制信号。具体的,可以是该光固化3d打印机的控制器向冷却组件输出与温度反馈信号的大小对应的功率调节控制信号。这样,冷却组件的输出功率,将根据成型面的表面温度大小对应调节,从而利于降低工作能耗,并实现精准性的适时降温。
115.进一步的,在一个具体的实施方式中,当温度反馈信号的大小达到第一预设阈值时,向冷却组件中的风扇单元输出第一调节控制信号,使得风扇单元的输出功率达到第一目标输出值。当温度反馈信号的大小达到第二预设阈值时,第二预设阈值大于第一预设阈值,分别向冷却组件中的风扇单元以及制冷单元输出第二调节控制信号,使得风扇单元的输出功率达到第二目标输出值,第二目标输出值大于第一目标输出值,并使得制冷单元的输出功率达到第三目标输出值。
116.可以理解,当同时执行步骤s503、步骤s505以及步骤s507时,可以通过多种组合的匹配设置,从而实现不同的技术效果。
117.例如,当检测到光源组件的输出功率的大小在预设功率区间值范围内,则无论检测到成型面的表面温度大小如何,冷却组件的输出功率只根据光源组件的输出功率的大小相应调节。例如,当检测到的成型面的表面温度在预设温度区间值范围内,则无论光源组件的输出功率大小如何,冷却组件的输出功率只根据成型面的表面温度的大小进行相应的调节。例如,冷却组件中制冷单元的输出功率可只根据检测到的成型面的表面温度大小进行相应调节,冷却组件中风扇单元的输出功率可只根据光源组件的输出功率大小进行相应调节。又例如,当检测到的成型面的表面温度未达到冷却组件的启动温度时,关闭冷却组件的运行或者将冷却组件输出端的朝向调整为远离成型面。
118.从该实施例可以看出,本技术实施例提供的方法,在光固化3d打印机启动后,通过启动冷却组件,从而对光固化3d打印机的成型面进行降温。通过检测光源组件的输出功率,和/或检测成型面上的光线照射区域的所在位置,和/或检测成型面的表面温度。根据光源组件的输出功率、成型面上的光线照射区域的所在位置、以及成型面的表面温度,可以对应的调节冷却组件的输出功率,即冷却组件中的制冷单元及风扇单元的输出功率,或者调节冷却组件的输出端的朝向,从而实现有针对性的精准降温或者适时降温,利于降低无效能耗,提升能源有效利用率,优化对成型面的散热效果。
119.如此,能够有效防止离型膜因高温而导致性能劣化,保障3d打印的成型物能够与离型膜正常剥离,从而利于提升光固化3d打印速度,且利于延长离型膜的使用寿命,提升离型膜的耐用性。其次,能够避免树脂交联反应因高温导致活性变化,防止既定的打印参数发生偏离,保障3d打印成型物的良好成型效果。另外,还能够避免光敏树脂因高温而释放刺激性气体,从而利于优化打印体验。
120.与前述应用功能实现方法实施例相对应,本技术还提供了一种用于光固化3d打印的装置的实施例。
121.图6是本技术实施例示出的用于光固化3d打印的装置的结构示意图。
122.参见图6,本技术实施例提供一种用于光固化3d打印的装置60,包括:
123.驱动模块601,用于在光固化3d打印机启动后,启动冷却组件;其中,冷却组件的输出端朝向光固化3d打印机的成型面或成型面邻近的空间区域。
124.可选的,驱动模块601,还用于在光固化3d打印机启动后,且在光源组件启动后,启动冷却组件;其中,光源组件向成型面发射光线。
125.可选的,用于光固化3d打印的装置还包括:检测模块602,用于检测光源组件的输出功率;
126.驱动模块601,还用于根据光源组件的输出功率的大小,调节冷却组件的输出功
率。
127.可选的,检测模块602检测光源组件的输出功率的方式可以包括:
128.获取光源组件的光源输出功率反馈信号;
129.驱动模块601根据光源组件的输出功率的大小,调节冷却组件的输出功率的方式可以包括:
130.根据光源输出功率反馈信号的大小,向冷却组件输出与光源输出功率反馈信号的大小对应的功率调节控制信号。
131.可选的,检测模块602,还用于检测成型面上的光线照射区域的所在位置;
132.驱动模块601,还用于将冷却组件的输出端的朝向调节为朝向成型面上的光线照射区域。
133.可选的,检测模块602,还用于检测成型面的表面温度;
134.驱动模块601,还用于根据成型面的表面温度的大小,调节冷却组件的输出功率。
135.可选的,检测模块602检测成型面的表面温度的方式可以包括:
136.获取温度检测器的温度反馈信号;其中,温度检测器用于检测成型面的表面温度;
137.驱动模块601根据成型面的表面温度的大小,调节冷却组件的输出功率的方式可以包括:
138.根据温度反馈信号的大小,向冷却组件输出与温度反馈信号的大小对应的功率调节控制信号。
139.实施图6所示的装置60,能够提升光固化3d打印速度。
140.关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不再做详细阐述说明。
141.图7是本技术实施例示出的用于光固化3d打印的设备的结构示意图。
142.请参阅图7,本技术实施例还提供了一种用于光固化3d打印的设备70,包括:冷却组件701以及如上所描述的用于光固化3d打印的装置60。用于光固化3d打印的装置60的结构和功能可以参见上述图6中的描述,此处不再赘述。
143.关于上述实施例中的设备,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不再做详细阐述说明。
144.以上已经描述了本技术的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
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