[发明专利]高精度3D打印装置及打印方法

说明书

本发明提供了一种高精度3D打印装置及打印方法，包括固定平台及设于所述固定平台上端的镜头固定柱和打印机构，所述镜头固定柱设有与所述打印机构位置相对应的光刻镜头，所述打印机构与所述固定平台之间设有XY轴运动平台，所述XY轴运动平台包括X轴运动机构及Y轴运动机构。打印过程中，XY轴运动平台在单层曝光时间内，完成一个闭合运动轨迹的运动，并回到原点，既可以有效的修复由于DMD芯片造成的弧形打印样品表面由于XY平面上的锯齿问题造成的表面粗糙问题，又可以解决XY平面内部由于DMD未完全填充造成的结晶度分布不均而导致的打印样品内部不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种高精度3D打印装置及打印方法。

背景技术

目前基于面投影微立体光刻（DLP）3D打印技术中，通常都采用DMD微镜片矩阵的方式来提供曝光的图像。DMD芯片集成大量的微镜片，通过控制微镜片的偏转角度实现单像素点的开关，通过开启与关闭的时间实现灰阶。但是，由于微镜片是正方形的，这就导致在有弧度的XY平面的二维图形边缘存在锯齿现象。这造成了最终打印样品表面粗糙度较大，难以直接应用于高精度要求的样品打印。另外，由于各个微镜片中存在一定的间隙，这就导致在一整个曝光区域中，光的填充是不完全的，存在着无数的小间隙。造成对打印区域曝光强度分布均一性要求很高的情况下（比如光学元器件），内部存在不均匀的问题，影响最终样品的性能。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种高精度3D打印装置及打印方法。

本发明提供了一种高精度3D打印装置，包括固定平台及设于所述固定平台上端的镜头固定柱和打印机构，所述镜头固定柱设有与所述打印机构位置相对应的光刻镜头，所述打印机构与所述固定平台之间设有XY轴运动平台，所述XY轴运动平台包括X轴运动机构及Y轴运动机构。

作为本发明的进一步改进，所述X轴运动机构及Y轴运动机构均为直线运动机构。

作为本发明的进一步改进，所述打印机构包括连接板及设于所述连接板上的打印平台、打印平台升降机构和液槽，所述打印平台置于所述液槽内，所述连接板与所述XY轴运动平台连接。

作为本发明的进一步改进，所述打印平台升降机构设于所述液槽一侧，且固定在所述连接板上。

本发明还提供了一种基上述高精度3D打印装置的打印方法，包括以下步骤：

S1：初始化设备；

S2：打印平台升降机构带动打印平台置于液槽内；

S3：光刻镜头单层曝光打印，与此同时XY轴运动平台按照顺时针或逆时针方向运动一个闭合轨迹；

S4：打印平台升降机构带动打印平台下降一个层厚距离；

S5：重复步骤S3及S4，直至产品打印完成。

本发明的有益效果是：打印过程中，XY轴运动平台在单层曝光时间内，完成一个闭合运动轨迹的运动，并回到原点，既可以有效的修复由于DMD芯片造成的弧形打印样品表面由于XY平面上的锯齿问题造成的表面粗糙问题，又可以解决XY平面内部由于DMD未完全填充造成的结晶度分布不均而导致的打印样品内部不均匀的问题。

附图说明

图1是本发明高精度3D打印装置的结构示意图；

图2是本发明打印方法的流程图。

附图标记：1-固定平台；2-镜头固定柱；21-光刻镜头；3-XY轴运动平台；41-连接板；42-打印平台升降机构；43-液槽；44-打印平台。

具体实施方式