[发明专利]一种基于面曝光双向3d打印成型装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于面曝光双向3d打印成型装置及方法，该成型装置包括DLP投影系统、移动树脂槽侧板、石英玻璃、水平平移系统、打印托板、Z向升降系统以及树脂槽。DLP投影系统、移动树脂槽侧板、石英玻璃、水平平移系统均有两组，两个DLP投影系统分别位于树脂槽两侧的移动树脂槽侧板外，通过移动树脂槽侧板中空处的石英玻璃向树脂槽内照射固化液态光敏树脂，两个移动树脂槽侧板分别由水平平移系统驱动其由中间向两侧移动，打印托板位于树脂槽最中心，在打印完成后由Z向步进电机驱动Z向丝杆转动带动其上移取下实体模型。本发明具有自动化程度高、制造周期短以及成型速度快的特点，可同比节约同类成型装置一半的时间。

技术领域

本发明属于快速成型制造装置技术领域，具体涉及一种基于面曝光双向3d打印成型装置及方法。

背景技术

光固化成型工艺是一种以液态光敏树脂为原料，利用光敏树脂在光的照射下引起的聚合反应，完成固化机理而形成的一种快速成型工艺方法，由于具有成型过程自动化程度高、加工速度快、生产周期短、制作原型表面质量好、尺寸精度高以及能够实现比较精细的尺寸成型等特点，近年来已被广泛应用于多种制造领域。因老式光固化成型机大多采用顶扫式的点成型设计，效率较低，故现已被DLP面成型式成型机取代。

DLP(Digital Light Procession)全称为“数字光投影”技术，基于DLP打印方法与SLA光固化成型方法都是以液态光敏树脂为原料，其不同之处在于DLP采用数字投影仪作为光源，而SLA为激光头，DLP技术光固化工艺过程分为以下步骤。1、利用CAD技术生成三维实体模型；2、利用计算机软件将模型进行切片处理；3、利用所产生的二维截面图像通过数字投影仪照射到液态光敏树脂表面，使表面照射区域内的一层树脂固化；4、一层加工完成后，即生成了打印件的一个二维截面，接着打印平台移动一个层厚的距离，待固化层上填充另一层液态光敏树脂，再进行第二层的照射，第二固化层牢牢地粘结在上一个固化层上，如此反复累加便生成了立体三维模型。

基于DLP投影技术的快速面曝光成型方法由于DLP投影照射固化所耗费的时间仍无法满足针对特定零件的快速制作，因此亟需寻求一种新的方法来结合DLP投影技术，以实现快速成型的速度指标。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种基于面曝光双向3d打印成型装置及方法，该装置具有自动化程度高、制造周期短以及成型速度快的特点，可同比节约同类成型装置一半的时间。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于面曝光双向3d打印成型装置，由DLP投影系统、移动树脂槽侧板、石英玻璃、水平平移系统、打印托板、Z向升降系统、树脂槽组成。DLP投影系统、移动树脂槽侧板、石英玻璃、水平平移系统均有两组，两个DLP投影系统分别位于树脂槽两侧的移动树脂槽侧板外，通过移动树脂槽侧板中空处的石英玻璃向树脂槽内照射固化液态光敏树脂，两个移动树脂槽侧板分别由水平平移系统驱动其由中间向两侧移动，打印托板位于树脂槽最中心，在打印完成后由由Z向升降系统驱动其作升降运动。

上述基于面曝光双向3d打印成型装置中，所述DLP投影系统有两个，DLP投影系统中的紫外光源采用波长为355nm的紫外光激光器，分别位于树脂槽的两个移动树脂槽侧板两侧，同时向树脂槽内投影。

上述基于面曝光双向3d打印成型装置中，所述移动树脂槽侧板位于树脂槽两侧，呈对称分布，由水平平移系统驱动作水平运动，移动树脂槽侧板中部有正方形镂空，镶嵌有石英玻璃，可透射DLP投影系统发出的紫外光。

上述基于面曝光双向3d打印成型装置中，所述水平平移系统有两组，每个水平平移系统包括水平步进电机、水平丝杆、水平导杆，水平步进电机驱动水平丝杆转动，水平导杆作水平定位，分别控制两个移动树脂槽侧板作水平运动。