[发明专利]一种新型基于紫外LED的3D丝印光源

说明书

技术领域

本发明涉及3D印丝领域，具体涉及一种新型基于紫外LED的3D丝印光源。

背景技术

近年来，手机领域更新愈加频繁，新型技术及对应加工工艺顺势不断更新。目前曲面屏手机愈演愈烈，而曲面屏制作工艺如3D丝印随之需求巨大。由于3D丝印工艺是在曲面上形成图案，传统的散光丝印已无法满足精度要求，需要近平行光进行曝光工艺。但是目前的平行光曝光机都是基于汞灯作为光源，汞灯产生的光谱比较复杂，并且还有大量的红外辐射，效率极低。另外大功率汞灯价格高，寿命短，污染重，还存在炸灯的风险，导致生产成本非常高。而紫外LED具有效率高、寿命长和谱线窄等优点，是替换汞灯的理想光源。

目前单颗紫外LED发光功率极为有限，紫外LED曝光光源的实现方式通常采用透镜拼接的思想，即单个模组的灯珠只负责曝光面上一部分，通过多个模组拼接的方式来实现大面积匀化光斑。而紫外LED的发散角很大，需增加准直透镜或反射镜，实现平行光出射。然而该平行半角一般只能做到6°以内，且杂光不可控，对于要求精度非常的3D丝印很难提高其良品率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种新型基于紫外LED的3D丝印光源。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种新型基于紫外LED的3D丝印光源，包括LED光源模组、复眼系统、准直光路、3D丝印准直透镜、紫外LED阵列、散热铜冷排、水冷管、小透镜阵列、可变光阑和凸透镜，其特征在于：所述LED光源模组由紫外LED阵列、3D丝印准直透镜、散热铜冷排和水冷管组成，所述复眼系统是由小透镜阵列和可变光阑组成，所述可变光阑安装在小透镜阵列后方，所述准直光路由两个凸透镜构成，所述紫外LED阵列固定在散热铜冷排上。

优选的，所述紫外LED阵列由中心波长365nm-405nm的LED灯珠组成，所述LED灯珠上装有3D丝印准直透镜。

优选的，所述紫外LED阵列按照六边形排布。

优选的，所述小透镜阵列由方形小透镜以品字形紧密排列而成。

优选的，所述凸透镜由光学石英材料制成。

本发明所达到的有益效果是：本发明采用长光路设计的方式，几乎隔绝所有杂光，并让平行半角在1°到5°内可控，应用于3D丝印中多种工艺。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种新型基于紫外LED的3D丝印光源原理结构示意图；

图2是本发明一种新型基于紫外LED的3D丝印光源中散热铜冷排结构示意图；

图3是本发明一种新型基于紫外LED的3D丝印光源中3D丝印准直透镜结构示意图；

图4是本发明一种新型基于紫外LED的3D丝印光源中小透镜阵列结构示意图。

图中：1、LED光源模组，2、复眼系统，3、准直光路，4、3D丝印准直透镜，5、紫外LED阵列，6、散热铜冷排，7、水冷管，8、小透镜阵列，9、可变光阑，10、凸透镜。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-图4所示，本实施例的一种新型基于紫外LED的3D丝印光源，包括LED光源模组1、复眼系统2、准直光路3、3D丝印准直透镜4、紫外LED阵列5、散热铜冷排6、水冷管7、小透镜阵列8、可变光阑9和凸透镜10，其特征在于：所述LED光源模组1由紫外LED阵列5、3D丝印准直透镜4、散热铜冷排6和水冷管7组成，所述复眼系统2是由小透镜阵列8和可变光阑9组成，所述可变光阑9安装在小透镜阵列8后方，所述准直光路3由两个凸透镜10构成，所述紫外LED阵列5固定在散热铜冷排6上。

所述紫外LED阵列5由中心波长365nm-405nm的LED灯珠组成，所述LED灯珠上装有3D丝印准直透镜4；所述紫外LED阵列5按照六边形排布；所述小透镜阵列8由方形小透镜以品字形紧密排列而成；所述凸透镜10由光学石英材料制成。