[发明专利]多模式打印系统及其操作方法

说明书

提供了一种用于打印三维物体的多模式打印系统和操作该系统的方法。该系统包括多层光敏树脂，在立体平版印刷装置中包括用于施加光敏树脂层的高速树脂施加器，其中所述多模式打印系统包括控制机构，所述控制机构配置成选择性地控制所述高速树脂施加器以执行离散操作，连续操作和自动重设操作。

技术领域

本发明大体上涉及多模式打印系统及其操作方法。

背景技术

立体平版印刷术是一种早期的三维打印方法，其将一层材料添加在另一层上。第一种增材制造过程涉及将由计算机辅助设计软件(CAD)控制的紫外(UV)激光聚焦并移动到一大桶光敏聚合物树脂的表面上。由于光敏聚合物对紫外光敏感，其经历聚合反应和固化以形成所需三维物体的几微米厚的单层。针对每个层重复固化过程，交替进行再涂覆过程以将先前固化的部分重新定位并涂覆在未固化的树脂中，直到整个物体完成。现时，大多数现代桶式立体平版印刷装置通常具有重涂器，其将树脂在重涂器内部保持在液体表面上方，并且通过负压从桶吸取。该负压树脂储存器涂覆暴露的物体的干燥部分。不带重涂器的传统立体平版印刷装置将该部分比层厚度更深地浸入液体中以在该部分上方吸取额外的树脂，然后将该部分升高到适当的深度以设定层厚度。此时需要暂停以便树脂水平或启动平整装置。所有立体平版印刷打印机都需要一定的手动干预来重设打印表面和开始下一个打印作业。

使用负压重涂器时有速度限制，原因是在该过程中需要额外的步骤以用来自桶的光敏树脂填充重涂器。使用静态桶和平整器的传统立体平版印刷机器需要z阶段以进一步移动超过层厚以克服表面张力以将树脂拉到固化部分的顶部。层重设机制中的这些低效率使得立体平版印刷机器的操作增加了非生产时间(未用于固化的时间)。另外，由于便利性不是3D打印行业或制造商的优先考虑，因此需要人工干预来移除打印部分，清洁打印表面并且开始任何后续的打印作业。如果移除打印部分，清洁打印表面并重新启动打印机的步骤被操作人员遗忘或延迟，则无法实现打印机的高效和连续操作。如果立体平版印刷机不在值班环境中操作，则机器时间的这种损失是明显的，并且对于运行这样的机器的任何公司来是低效的。本发明的实施例中描述的技术试图改善3D打印机的操作的总体速度和便利性。

因此，需要提供一种旨在解决以上问题中的一些的立体平版印刷机器。此外，从结合本公开的附图和背景技术的随后的详细描述和所附权利要求，其他期望的特征和特性将变得显而易见。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种多模式打印系统，用于在立体平版印刷装置中打印包括多个光敏树脂层的三维物体，所述立体平版印刷装置包括用于施加光敏树脂层的高速树脂施加器，其中所述多模式打印系统包括控制机构，所述控制机构配置成选择性地控制所述高速树脂施加器以执行离散操作，连续操作和自动重设操作。

在实施例中，所述高速树脂施加器在层重设操作期间同时设置和平整光敏树脂层。

在实施例中，所述立体平版印刷装置还可以包括具有由桶侧壁和基部限定的体积的可膨胀桶，并且所述控制机构配置成膨胀所述桶的体积。

在实施例中，所述控制机构可以配置成控制所述高速树脂施加器以在相对于所述桶的侧壁的顶部的固定高度处行进，并且施加所述多个光敏树脂层中的一个，同时平整所述光敏树脂层，所述光敏树脂层被施加在限定于所述桶侧壁内的固化平面上。

在实施例中，所述可膨胀液体桶可以是液密的，并且所述控制机构可以配置成在已由所述施加器施加光敏树脂层之后，使所述桶侧壁相对于所述基部向上移位等于所述光敏树脂层的厚度的距离，由此膨胀所述桶的体积。

在实施例中，所述可膨胀液体桶可以是液密的，并且所述控制机构可以配置成在已由所述施加器施加光敏树脂层之后，使所述桶的基部相对于所述桶侧壁向下移位等于所述光敏树脂层的厚度的距离，由此膨胀所述桶的体积。