[发明专利]DLP三维打印装置及其成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维打印领域，具体地说，是涉及一种数字光处理（DLP）的三维打印机。

背景技术

三维（3D）打印是以三维设计模型为基础，通过软件分层和数控成型，再利用激光束、热熔喷嘴、光照固化等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、光敏树脂等材料通过逐层堆积黏结的方式叠加成型的技术，最终制造出实体产品。

数字光处理（DLP）光固化三维打印机的工作原理是利用DLP技术，光源采用投影仪成像，光源逐层固化液态光敏树脂，打印出分辨率较高的三维物体，其分辨率超出典型的熔融沉积制造（FDM）类型的3D打印机。

DLP光固化3D打印机主要有软件和硬件两部分组成。硬件包括打印机框架、投影仪光源、打印平台以及光敏树脂槽。打印平台在光敏树脂槽内能够上下运动，而在光敏树脂槽内装有光敏树脂。软件部分产生的影像信号经过数字处理后，通过投影仪光源投影到光敏树脂槽的底部，这样光敏树脂槽内的光敏树脂能够瞬间聚合成固体，而未与光接触的光敏树脂则保持液态，这样就在打印平台与光敏树脂槽相对的平面上逐层生成三维物体。

但是这样的三维打印机在打印过程中存在一个问题，由于光敏树脂材料经过光照处理后会产生具有刺激气味的废气，这种废气在周围环境中不断弥散，进而对相关操作人员造成负面影响，而当人体长时间处于这样的环境后，必然会对人体健康造成负面影响。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种结构简单、对废气具有清除功能的DLP三维打印装置。

本发明的另一目的是提供一种能够消除打印过程产生的废气的DLP三维打印装置的打印方法。

为了实现本发明的主要目的，本发明提供的DLP三维打印装置包括光敏树脂槽，光敏树脂槽盛装有光敏树脂，光敏树脂用于三维物体的固化成型；用于承载三维物体的打印平台，打印平台可在光敏树脂槽内运动；DLP三维打印装置还包括废气清洁装置，废气清洁装置与密闭室连通，废气清洁装置具有负压生成器，负压生成器用于收集光敏树脂在固化成型中产生的废气。

由上述方案可见，通过对废气的收集作用，降低了废气处理不当对人体造成的危害，同时有利于环境保护。

一个优选的方案是，废气清洁装置还包括废气处理容器，负压生成器把光敏树脂在固化成型中产生的废气富集到废气处理容器内，废气处理容器内装有废气处理试剂，废气处理试剂用于处理富集到的废气。

由上述方案可见，废气处理容器能够对废气起到消除作用，这种消除作用的方式可以是多种形式，例如采用液体化学试剂对废气进行物理溶解或者通过化学反应的方式逐渐消除废气。另外，还可以采用固体试剂如活性炭对废气进行物理吸附消除，或者采用固体试剂经过化学反应消除废气。

进一步优选的方案是，废气处理试剂至少包括水、乙醇中的一种。

由上述方案可见，水和乙醇均是较为常见且价格成本低廉的化学试剂，而一般的光敏树脂均具有水溶性，并且在水中掺杂乙醇后能够增加废气的溶解性能，进一步提高清洁装置对废气的处理能力。

更进一步优选的方案是，废气处理试剂由水和乙醇组成，乙醇所占的质量分数为5%至15%。

由上述方案可见，废气处理效果达到最佳。

一个优选的方案是，负压生成器包括导气管和抽气泵，废气清洁装置还包括废气处理容器；抽气泵具有进气口和出气口，一根导气管的两端分别与密闭室和进气口连接，另一根导气管的两端分别与出气口和废气处理容器连接。

由上述方案可见，结构简单、合理，针对负压生成器收集到的废气及时进行消除处理。

为了完成本发明的另一目的，本发明提供的DLP三维打印装置的成型方法包括下面的步骤：执行成型步骤，打印平台在光敏树脂槽内移动，通过光源对光敏树脂槽内盛装的光敏树脂照射固化形成固化的三维物体，打印平台用于承载三维物体，并且在光照固化过程中散发出废气；执行废气收集步骤，通过负压抽离的方式对废气进行收集；执行废气处理步骤，对收集到的废气进行消除处理。

由上述方案可见，通过对废气的收集作用，降低了废气处理不当对人体造成的危害，同时有利于环境保护。

一个优选的方案是，在执行废气处理步骤中，通过废气处理试剂对废气进行消除处理，废气处理试剂至少包括水、乙醇中的一种。

进一步优选的方案是，废气处理试剂由水和乙醇组成，乙醇所占的质量分数为5%至15%。

进一步优选的方案是，在执行成型步骤中，把光敏树脂固化产生的废气置于密闭的空间内。