一种用于3D打印的固化光源模块及3D打印装置的制作方法

一种用于3d打印的固化光源模块及3d打印装置
技术领域
1.本技术涉及3d打印技术领域，更具体地，涉及一种用于3d打印的固化光源模块及3d打印装置。


背景技术：

2.在3d打印技术领域中，光固化3d打印技术较为成熟，其通过将一个三维目标零件的形状分解成若干个平面层，然后将各平面层依次固化以使材料不断叠加，最终构成目标零件。
3.光固化3d打印技术需要使用到固化光源模块，而现有的固化光源模块的结构较为复杂，成本较高，因而并不适用于大批量生产，无法满足市场需求。


技术实现要素：

4.本技术实施例所要解决的技术问题是如何解决现有的固化光源模块结构复杂、成本高的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种用于3d打印的固化光源模块，采用了如下所述的技术方案：
6.一种用于3d打印的固化光源模块，包括支架、多个发光芯片和透光件，所述支架设有容置腔，多个所述发光芯片设置于所述容置腔内，所述透光件连接于所述支架并将所述容置腔密封。
7.进一步的，所述支架包括基板以及围坝，所述围坝沿所述基板的外周设置于所述基板，所述基板与所述围坝围设形成所述容置腔，所述透光件连接于所述围坝并将所述容置腔密封。
8.进一步的，所述围坝包括第一边框和第二边框，所述第二边框的一端连接于所述基板，另一端连接于所述第一边框，所述第一边框与所述第二边框围设形成安装部，所述透光件设置于所述安装部内。
9.进一步的，所述基板上设有电路层，多个所述发光芯片电性连接于所述电路层。
10.进一步的，所述基板为铜铁铝合金基板，其中，铜、铁以及铝的含量占整体的比例分别为30％-40％、45％-55％以及10％-15％。
11.进一步的，所述透光件为电子纸。
12.进一步的，所述透光件为石英玻璃或者蓝宝石盖板。
13.进一步的，所述发光芯片为倒装发光芯片。
14.进一步的，所述支架还设有散热件，所述散热件位于所述支架背离所述发光芯片的一端。
15.为了解决上述技术问题，本技术实施例还提供一种3d打印装置，采用了如下所述的技术方案：
16.一种3d打印装置，包括上述的用于3d打印的固化光源模块。
17.本技术实施例提供的用于3d打印的固化光源模块，通过将多个发光芯片排布在支架的容置腔内后，在通过透光件将容置腔密封，完成固化光源模块的制作。本技术提供的用于3d打印的固化光源模块的工艺结构简单，实用性较强，能满足大批量生产的需求，且采用发光芯片作为固化光源不会对环境造成污染，具备节能环保的功效。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术实施例提供的固化光源模块的结构示意图。
20.附图标记：100、固化光源模块；1、支架；11、容置腔；12、基板；13、围坝；131、第一边框；132、第二边框；133、安装部；14、电路层；15、散热件；2、发光芯片；3、透光件。
具体实施方式
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
22.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
24.请参看图1，本技术实施例提供了一种用于3d打印的固化光源模块100，包括支架1、多个发光芯片2和透光件3，所述支架1设有容置腔11，多个所述发光芯片2设置于所述容置腔11内，所述透光件3连接于所述支架1并将所述容置腔11密封。
25.本技术实施例提供的用于3d打印的固化光源模块100，通过将多个发光芯片2排布在支架1的容置腔11内后，在通过透光件3将容置腔11密封，完成固化光源模块100的制作。本技术提供的用于3d打印的固化光源模块100的工艺结构简单，实用性较强，能满足大批量生产的需求，且采用发光芯片2作为固化光源不会对环境造成污染，具备节能环保的功效。
26.所述支架1包括基板12以及围坝13，所述围坝13沿所述基板12的外周设置于所述基板12，所述基板12与所述围坝13围设形成所述容置腔11，所述透光件3连接于所述围坝13并将所述容置腔11密封。
27.在本实施例中，围坝13的材质为金属铜，通过在基板12上沿着基板12的边沿进行多次的电镀加工而成，基板12与围坝13围设形成用于安装发光芯片2的容置腔11，在将发光芯片2设置于容置腔11之后，将透光件3连接于围坝13上并将容置腔11密封，实现对发光芯
片2的封装，以对发光芯片2进行防护。
28.进一步的，所述围坝13包括第一边框131和第二边框132，所述第二边框132的一端连接于所述基板12，另一端连接于所述第一边框131，所述第一边框131与所述第二边框132围设形成安装部133，所述透光件3设置于所述安装部133内。
29.具体的，第一边框131与第二边框132的外轮廓尺寸相等或相近，第一边框131的内轮廓尺寸大于第二边框132的内轮廓尺寸，以在第一边框131的内侧、第二边框132靠近第一边框131的一端形成台阶状的安装部133，安装部133用于安装透光件3。
30.所述基板12上设有电路层14，多个所述发光芯片2电性连接于所述电路层14。
31.在本实施例中，采用串并结合的方式设计电路图，并依据设计好的电路图在基板12上敷设电路层14，多个发光芯片2电性连接于电路层14并依据电路图排布。由于电路图在设计中将各发光芯片2之间设计为串并联结合的关系，因而当其中一个发光芯片2损坏失效时并不会影响到全部的发光芯片2的工作，进而降低固化光源失效的风险。
32.所述基板12为铜铁铝合金基板12，其中，铜、铁以及铝的含量占整体的比例分别为30％-40％、45％-55％以及10％-15％。
33.在本实施例中，优选的，铜铁铝合金基板12中铜、铁以及铝的含量比例为36：51：13，采用该比例制成的铜铁铝合金基板12具有良好的散热性能，能够有效地提高发光芯片2的发光光效。
34.进一步的，所述支架1还设有散热件15，所述散热件15位于所述支架1背离所述发光芯片2的一端。
35.在本实施例中，散热件15为金属铜片，金属铜片固定在基板12背离发光芯片2的一端，用于进一步导热及散热以间接提高发光芯片2的发光光效。同时，金属铜片还用于与外部零件焊接固定，便于固化光源模块100的安装固定，避免固化光源模块100与外部零件间出现虚焊的情况。
36.在本实施例中，所述发光芯片2为倒装发光芯片2，且发光芯片2的波长为190
±
5nm，与现有采用紫光光源作为固化光源相比，本实施例采用波长短的发光芯片2，发光功率密度极高，克服了紫光光源光效低的缺陷。
37.在一实施例中，所述透光件3为电子纸，电子纸通过粘合的方式固定于围坝13上。电子纸的厚度为0.1
±
0.05mm，电子纸的厚度较薄，透光效果较好，因而能够确保发光芯片2发出的光的利用率较高。在另一实施例中，所述透光件3为石英玻璃或者蓝宝石盖板，石英玻璃或者蓝宝石盖板通过粘合的方式固定于围坝13上。
38.本技术实施例还提供了用于3d打印的固化光源模块100的制备方法，包括如下步骤：
39.步骤s10，制作支架1。其中，支架1包括基板12以及围坝13，在本实施例中，基板12为铜铁铝合金基板12，其中，铜、铁以及铝的含量比例为36：51：13，采用该比例制成的铜铁铝合金基板12具有良好的散热性能，能够有效地提高发光芯片2的发光光效。然后根据设计好的电路图在基板12上敷设电路层14，最后在基板12上沿着基板12的边沿进行多次的电镀铜加工形成围坝13，完成支架1的制作，制作好的支架1放到干燥箱中备用。
40.步骤s20，将发光芯片2安装于支架1。在本实施例中，在安装发光芯片2之前，需先对发光芯片2进行高温除尘，避免灰尘对发光芯片2的安装以及工作造成影响。然后通过共
晶焊接工艺实现将发光芯片2安装于基板12上，共晶焊接工艺具有散热性好、可靠性高等特点，适用于有较高散热要求的功率器件的焊接。其中，在进行共晶焊接工艺的过程中，需持续向支架1充入氮气，以防止支架1氧化。
41.步骤s30，将透光件3安装于支架1。在本实施例中，透光件3为电子纸，电子纸通过粘合的方式固定于围坝13上，电子纸的厚度为0.1
±
0.05mm，电子纸的厚度较薄，透光效果较好，因而能够确保发光芯片2发出的光的利用率较高。透光件3的安装过程需在真空的环境下进行，发光芯片2粘合于围坝13并将容置腔11密封，保证气密性良好。
42.本技术实施例还提供了一种3d打印装置，包括上述的用于3d打印的固化光源模块100。
43.本技术实施例提供的用于3d打印的固化光源模块100，通过将多个发光芯片2排布在支架1的容置腔11内后，在通过透光件3将容置腔11密封，完成固化光源模块100的制作。本技术提供的用于3d打印的固化光源模块100的工艺结构简单，实用性较强，能满足大批量生产的需求，且采用发光芯片2作为固化光源不会对环境造成污染，具备节能环保的功效。进一步的，本实施例采用串并结合的方式设计电路图，并依据设计好的电路图在基板12上敷设电路层14，多个发光芯片2电性连接于电路层14并依据电路图排布。由于电路图在设计中将各发光芯片2之间设计为串并联结合的关系，因而当其中一个发光芯片2损坏失效时并不会影响到全部的发光芯片2的工作，进而降低固化光源失效的风险。本实施例还采用了波长为190
±
5nm的倒装发光芯片2，发光芯片2的发光功率密度极高，克服了现有的紫光光源光效低的缺陷。
44.显然，以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例，但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本技术专利保护范围之内。