作台的对应位置上，也就是说，照射单元(I)的一次照射，能够在工作台底面的特定范围内(3)形成由固化的光敏树脂构成的打印件。
[0035]当照射单元(I)完成一次照射后，工作台能够沿旋转轴(2)旋转特定角度，例如180度，则此时工作台的一个新的特定区域(4)恰好运动到照射单元(I)的清晰成像区域上方。当照射单元完成一次新的照射时，则区域(4)也将形成由固化的光敏树脂构成的打印件。
[0036]与前一个实施例相似地，即使工作台的旋转角度不恰好为180度或360度，也能够通过有限次旋转和照射，使工作台上能够形成由固化的光敏树脂构成的打印件的区域实现显著的增长。
[0037]在上述两个实施例中，照射单元均可基于DLP技术实现，即包括DMD器件、透镜组与高压氙灯或发光波段包含350nm到455nm范围之中的至少一个特定波长的LED。从高压氙灯或LED发出的光线到达DMD器件，被DMD器件上包含的众多微小镜片选择性地反射，再通过透镜组，从而在成型面上形成包含特定图形信息的像。
[0038]在本发明的另一个实施例中，照射单元基于激光扫描方案实现，即包括半导体激光器、振镜与聚焦镜。半导体激光器的发光波长，应处于350nm到455nm之间。从半导体激光器发出的光束，到达振镜后，由计算机控制的两片振镜能够精确地将光束反射向多个特定角度，并通过聚焦镜，在成型面上形成聚焦良好的光斑。由于振镜能够高速运动，激光光斑也能够获得极高的线速度，进而在成型面上绘制出包含特定图形信息的像，再进而固化特定区域的光敏树脂。在此实施例中，由于照射单元通常只能在成型面的一个特定范围内(例如一个直径为150mm的圆)获得尺寸符合要求(例如直径小于0.1mm)的光斑，则应将所谓一次照射理解为光斑完成在这样一个特定范围内的扫描运动的过程。
[0039]在本发明的另一个实施例中，照射单元基于液晶遮罩方案实现，即包括液晶透射屏幕、发光波段包含350nm到455nm之间的至少一个特定波长的LED。液晶透射屏幕在计算机的控制下，能够在某些部分表现为黑色，即阻挡LED发出的光通过，又在某些部分表现为透明，即允许LED发出的光通过。因而当液晶投射屏幕距离成型面足够近时，照射单元即能够在成型面投射包含特定信息的清晰图形。
[0040]在本发明的另一个实施例中，如附图2所示，升降机构包含垂直于成型面的滑轨或丝杠(1)，以及沿着该滑轨或丝杠(I)进行升降运动的升降臂(2)，在升降臂的末端安装有电磁铁(3)。工作台(4)的一部分或者全部能够被通电的电磁铁(3)所吸附。当打印完成需要从工作台(4)的底部取下打印件时，电磁铁(3)即能够在电路的控制下断电并失去磁性，从而使得工作台(4)与升降机构脱离，以便使用者快速地进行操作。
[0041]在本发明的另一个实施例中，如附图3所示，升降机构包含垂直于成型面的滑轨或丝杠(1)，以及沿着该滑轨或丝杠(I)进行升降运动的升降臂(2)，在升降臂的下方安装有旋转机构(3)，旋转机构(3)能够沿着垂直于成型面的旋转轴(4)进行转动。在旋转机构上，还安装有电磁铁(5)。工作台(6)的一部分或全部能够被通电的电磁铁(5)所吸附。当打印完成需要从工作台(6)的底部取下打印件时，电磁铁(5)既能够在电路的控制下断电并失去磁性，从而使得使用者能够快速地移走工作台(6)。
[0042]与各种传统光固化3D打印方案相比，本发明所描述的光固化3D打印系统具有如下优点:无论照射单元是基于DLP技术，或激光扫描方案，还是基于液晶遮罩方案实现，都能通过引入旋转运动，使得超出单次照射成型范围的打印物体截面，能够被切分成有限个近似扇形的部分，从而在同一层内利用若干次照射来进行拼接，进而在保证精度不下降的前提下，实现打印尺寸的显著扩大。同时，电磁铁吸附方式，使得工作台能够被快速拆装，改进了工作流程。
[0043]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】范例，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种光固化3D打印系统，其特征在于，包括 光敏液体材料槽，用于承载光敏液体材料，其大致形状为具备一定深度的有壁容器，并有具备一定面积的平坦底部，且所述光敏液体材料与所述平坦底部的接触面构成成型面； 照射单元，能够在计算机控制下将光照射向所述光敏液体材料槽并在所述成型面上清晰形成包含特定图形信息的像，从而将从所述成型面起的一定厚度内的光敏液体材料以所述特定图形信息限定的形状固化； 工作台，能够伸入所述光敏液体材料槽并接触到所述光敏液体材料，且能够粘附被固化的所述光敏液体材料； 升降机构，能够在与所述成型面相垂直的方向上移动所述工作台，使之接近或远离所述成型面； 旋转机构。
2.根据权利要求1所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述旋转机构，能够以垂直于所述成型面的一根直线为旋转轴进行旋转。
3.根据权利要求2所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述旋转机构的旋转轴线与成型面的交点，位于所述照射单元在所述成型面上清晰成像的范围之内或恰好位于其边界上。
4.根据权利要求3所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述旋转机构能够在计算机控制下，以特定的速度、角度，在所述照射单元对所述成型面发光的间隙进行旋转。
5.根据权利要求4所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述照射单元安装在所述旋转机构上，能够跟随所述旋转机构转动。
6.根据权利要求4所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述工作台安装在所述旋转机构上，能够跟随所述旋转机构转动。
7.根据权利要求5与权利要求6之中任意一种所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述旋转机构装有分度头。
8.根据权利要求4所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述照射单元包括DMD器件、透镜组、光源，且所述光源为氙灯或发光波段包含350nm到455nm之间的至少I个特定波长的LED光源。
9.根据权利要求4所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述照射单元包括半导体激光器、振镜与聚焦镜，且所述半导体激光器的发光波长在350nm到455nm之间。
10.根据权利要求4所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述照射单元包括液晶透射屏幕、LED光源，且所述LED光源的发光波段包含350nm到455nm之间的至少I个特定波长。
11.根据权利要求4所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述光敏液体为能够在350nm至455nm之间至少I个特定波段光线照射下固化的光敏树脂。
12.根据权利要求4所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述工作台与所述升降机构的固定连接方式为由电路控制的电磁铁吸附，且当电路执行特定操作时，连接能够被解除，所述工作台能够脱离所述升降机构。
13.根据权利要求6所述的光固化3D打印系统，其特征在于所述工作台与所述旋转机构的固定连接方式为由电路控制的电磁铁吸附，且当电路执行特定操作时，连接能够被解除，所述工作台能够脱离所述旋转机构。
【专利摘要】一种光固化3D打印系统，所述系统包括光敏液体材料槽，用于承载光敏液体材料，其大致形状为具备一定深度的有壁容器，并有具备一定面积的平坦底部，且所述光敏液体材料与所述平坦底部的接触面构成成型面；照射单元，能够在计算机控制下将包含特定图形信息的光照射向所述光敏液体材料槽并在所述成型面上清晰成像，从而将从所述成型面起的一定厚度内的光敏液体材料以所述特定图形信息限定的形状固化；工作台，能够伸入所述光敏液体材料槽并接触到所述光敏液体材料，且能够粘附被固化的所述光敏液体材料；升降机构，能够在与所述成型面相垂直的方向上移动所述工作台，使之接近或远离所述成型面；以及旋转机构。
【IPC分类】B29C67-00, B33Y30-00
【公开号】CN104842556
【申请号】CN201510139730
【发明人】郑立跃
【申请人】郑立跃
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月30日