[发明专利]一种光固化快速成型机

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，特别涉及一种光固化快速成型机。

背景技术

立体光固化成形(SLA)是世界上最早出现并实现商品化的一种快速成形(Rapid Prototyping，RP)技术，也是研究最深入、应用最广泛的一种快速成形技术。其工艺是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长(355nm左右)和强度的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料也就从液态转变成固态。液槽中盛满液态光固化树脂，激光束在偏转镜作用下，能在液态表面上扫描，扫描的轨迹及激光的有无均由计算机控制，光点扫描到的地方，液体就固化。目前光固化成型机采用点光源通过偏转镜在每个成型截面上扫描照射，其存在扫描速度慢，成型效率低的问题；另外，由于点光源扫描照射具有时序性，因而在每个成型截面上不同位置的固定成型时间不同，造成固化成型密度不一致，影响产品品质；还有，点光源扫描照射不能适用某些特殊情形，例如成型截面包括多个离散成型位置时，不能精确成型。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种光固化快速成型机，其采用面阵光源照射成型，每个成型截面均一次照射成型，提高成型效率和产品品质。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种光固化快速成型机，包括底座、用于存放液态光敏树脂的储料机构、铺粉机构和面阵光源，储料机构通过丝杆驱动机构活动设置于底座上，储料机构包括储料箱、活动支架和推板，活动支架与丝杆驱动机构传动连接，储料箱和推板分别设置于活动支架两侧；铺粉机构包括粉盒、铺粉支架和导光膜，铺粉支架设有由驱动电机带动的驱动辊，导光膜绕设于驱动辊上，导光膜的外侧设有布粉板，布粉板设有与粉盒对应的铺粉口，粉盒通过铺粉口在导光膜上涂布遮光粉，面阵光源设置于导光膜内侧，在导光膜外侧与面阵光源相对应的位置还设有隔板，隔板上嵌设有透光板；推板与隔板之间设有成型腔，储料箱上设有用于将液态光敏树脂送入成型腔的出料口，面阵光源透过导光膜和透光板照射于成型腔内的液态光敏树脂上并使其光固化成型。

其中，导光膜外侧还设有粉末回收装置，粉末回收装置上设有两道平行设置的负压抽吸口。

作为优选的方案，导光膜循环绕设于驱动辊上，位于粉盒前端还设有吸粉头，布粉板设有与吸粉头对应的吸粉口，吸粉头通过吸粉口将导光膜上的遮光粉回收至粉盒内。

进一步的，导光膜内侧设有上支撑板和下支撑板，上支撑板设于与布粉板相对应的位置，下支撑板设于与粉末回收装置相对应的位置，面阵光源设置于上支撑板与下支撑板之间。布粉板上还设有与吸粉口平行的导杆，吸粉头在伺服电机驱动下沿导杆往复移动。

进一步的，储料箱设有用于将液态光敏树脂泵送至成型腔的第一蠕动泵和用于将成型腔内的液态光敏树脂泵送至储料箱的第二蠕动泵。底座上设有与成型腔相匹配的遮光罩，铺粉支架上设有翻转盖设于粉盒上的翻盖。

进一步的，驱动辊包括一根主动辊和三根从动辊，主动辊和从动辊平行设置于铺粉支架上，以使导光膜在驱动辊上绕设形成四边形。所述从动辊可调节地设置于铺粉支架上，以使导光膜张紧地绕设于驱动辊上。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

本发明所述的光固化快速成型机，初始状态时，将液态光敏树脂装置于储料机构的储料箱内，并通过丝杆驱动机构将储料机构移向铺料机构的隔板一端，储料箱通从出料口将液态光敏树脂送入推板与隔板之间的成型腔内，粉盒将遮光粉通过铺粉口线性喷涂于导光膜上，驱动电机带动驱动辊滚动从而带动导光膜在驱动辊上转动，以使粉盒在导光膜上喷涂形成遮光面，并通过驱动辊带动转动至面阵光源与透光板之间，该遮光面与该时刻光固化成型的成型截面上的非成型图案一致，而导光膜上未喷涂有遮光粉的位置可正常透光；成型腔内的光敏树脂光固化成型时，面阵光源开启，面阵光源产生平面照射光源，该平面照射光源依序透过导光膜上未涂覆有遮光粉的区域和透光板照射于隔板与推板之间的液态光敏树脂上固化成型；其中，丝杆驱动机构带动储料机构步进式移动，每完成一次光固化成型储料机构的推板回退0.01mm，储料箱再通过出料口向成型腔注入液态光敏树脂，同时粉盒在导光膜上进行下一成型截面铺粉操作，如此循环即可完成整个产品的光固化成型。由于其采用面阵光源照射成型，每个成型截面均一次照射成型，提高光固化成型效率和产品品质。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的分解结构示意图。

图3为本发明的初始状态时储料机构的位置结构示意图。