[发明专利]光固化3D打印机及其树脂池组件、打印方法

说明书

技术领域

本公开涉及3D打印领域，具体地，涉及一种光固化3D打印机及其树脂池组件、打印方法。

背景技术

在3D(three dimensional)打印技术中，较为常见的是光固化快速成型技术，其利用液体状态的光敏树脂(UV)在光照下发生聚合反应，使光源按照待固化3D打印对象的横截面形状进行照射，液态的光敏树脂逐层固化成型后累积叠加，最终形成固化的3D打印对象。

目前，基于上述原理的光固化快速成型装置主要包括选择性激光固化装置(SLA，又称立体光固化成型装置)和掩膜光固化装置(DLP)。

其中，选择性激光固化装置采用405nm波长的特定强度的激光聚焦至液态光敏树脂表面，使其按照由点到线、由线到面的顺序固化，从而完成待打印3D打印对象的一个横截面层。随后，再按照这种方式固化另一横截面层，使先后固化的横截面层相互叠加，最终完成3D打印对象。这种基于SLA技术的3D打印装置由于采用上述固化程序，因此在打印大型三维物体或打印多个三维对象时，速度缓慢，效率低。例如，美国Fomlabs公司发明的Form2光固化3D打印机就是采用的SLA选择性激光成型技术。

掩膜光固化装置采用DLP投影仪在液态光敏树脂上投射待3D打印对象某一横截面的二维图形，使液态光敏树脂按照该图形固化出相应形状的薄层。之后，固化的薄层一层一层地粘附累加，从而形成固化的3D打印对象。掩膜光固化装置能够快速打印较大的三维物体，并具有较高的分辨率。但是，由于需要采用DLP设备，因此其价格昂贵，非一般消费者能够购买使用。例如，美国B9Creator公司发明的B9C光固化3D打印机采用的就是DLP技术。

另外，无论是选择性激光固化装置还是掩膜光固化装置，都具有复杂的光路，导致其在打印时具有较长的延时，从而降低了固化效率。

为了提高光固化速度，美国Carbon3D发明了一种基于DLP的连续光固化技术(CLIP)，该技术虽然能提高打印速度，但是制造成本高昂，该3D打印机售价达到数万美金。

此外，如果通过选择强度较高的光源来提高光固化速度，会使得光敏树脂池底的树脂在固化时释放出的热量增加，由此降低树脂池的使用寿命。

鉴于上述技术问题，亟待提供一种光固化速度快、制造成本低且具有降温系统的光固化3D打印机。

发明内容

本公开的第一目的是提供一种用于光固化3D打印机的树脂池组件，该用于光固化3D打印机的树脂池组件可以提高光固化效率。

为了实现上述第一目的，本公开提供一种用于光固化3D打印机的树脂池组件，所述树脂池组件包括用于容纳树脂材料且池底透光的池体和用于可拆卸地安装该池体的安装座，其中，在所述池体和所述安装座之间设置有OLED屏。

可选地，所述OLED屏与所述安装座之间设置有用于散热的冷却结构。

可选地，所述冷却结构包括固定在所述安装座上的冷却基板，所述冷却基板上形成有凹槽，所述OLED屏卡接在所述凹槽中，使得所述OLED屏与所述冷却基板之间形成有用于冷却液流过的流道。

可选地，所述冷却结构还包括与该冷却基板固定安装的密封层，该密封层位于所述OLED屏和所述冷却基板之间且与所述冷却基板之间形成用于冷却液流过的流道。

本公开的第二目的是提供一种光固化3D打印机，该光固化3D打印机可以提高光固化效率，降低制造成本。

为了实现上述第二目的，本公开提供一种光固化3D打印机，其中，所述光固化3D打印机包括控制器、与该控制器连接的数据传输设备以及根据以上所述的树脂池组件，所述数据传输设备与所述OLED屏电连接。

可选地，所述光固化3D打印机包括与所述树脂池组件连接的冷却系统。

本公开的第三目的是提供利用光固化3D打印机的打印方法，该利用打印方法可以提高打印三维对象的效率。

为了实现上述第三目的，本公开提供一种利用以上所述的光固化3D打印机的打印方法，所述打印方法包括：逐层打印3D打印对象的各个横截面层，其中，所述OLED屏接收各个所述横截面层的图案数据并根据所述图案数据提供光图案。

可选地，所述OLED屏针对每一横截面层的曝光时间由对应的每一横截面层的层厚确定。

可选地，所述光固化3D打印机包括打印平台和动力装置，所述打印平台位于所述树脂池组件的上方，打印所述3D打印对象的横截面层包括：在所述OLED屏提供光图案之前，所述控制器通过控制所述动力装置而驱动所述打印平台移动到打印位置。