[发明专利]一种光固化三维打印装置及其打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及的技术领域为三维成型领域，特别涉及一种光固化三维打印装置及其打印方法。

背景技术

三维打印也称增材制造或者积层造型，采用数字模型加工出物理对象的过程，在成型的过程中采用逐层地加入材料而成型三维物体。

数字光处理技术(Digital Light Processing，简称DLP) 是一种基于数字微镜晶片(Digital Micromirror Device，简称DMD，也称数字微器件) 的新式投影技术，数字微镜晶片就是半导体开关，它在CMOS 硅基片上集成了50-130 万个微镜片，其中，每一个微镜片代表了一个像素，当一个微镜片处于" 开" 状态时，入射光就将被反射并通过投影镜将影像投射至屏幕上，当一个微镜片处于" 关" 状态时，入射光将被反射至光吸收器而被吸收。

这种光固化的三维打印机（三维成型设备）是基于数字光处理技术，以液态光固化树脂为成型材料的成型设备，其具有成型速度快及成型精度高的优点。

这种光固化三维成型设备包括有软件和硬件。硬件主要包括打印机机架、投影仪光源、打印平台和光敏树脂槽。打印平台在光敏树脂槽内能够上下运动，而在光敏树脂槽内装有液体光敏树脂。软件部分形成的影像信号通过数字处理后，投影到光敏树脂槽的底部，如此以来，光敏树脂槽内的光敏树脂能够聚合成固体，而没有和光接触的光敏树脂则保持液态，这样就在打印平台与光敏树脂槽相对的平面上逐层生成三维物体。例如，申请号为CN201510107646.4 （CN104669625A）的中国专利就公开了一种光固化的三维打印机。

然而，现有的光固化三维打印机在完成三维物体成型后，三维物体的表面经常会残留附着有较多的光敏树脂液体，这些残留液体后期需要清洗处理，这样不仅容易造成环境污染，而且浪费了资源，提高了三维物体的制造成本。

发明内容

为了解决上述已有技术的不足，本发明的目的是：提供一种减少成品三维物体上表面残留较多液体光敏树脂的光固化三维打印装置及其打印方法。

本发明的发明思想：通过震动组件对打印平台上的三维物体进行震动，以抖落其附着的液体光敏树脂，第一电磁吸附单元和第二电磁吸附单元协同配合，分别在不同的时机对打印平台进行吸附或分离。最终，避免了后期处理成品三维物体造成的环境污染，另外，还可以起到原料回收的作用，降低了制造成本。

一种光固化三维打印装置，其包括容纳槽体、固化光源、打印平台、移动组件和震动组件：容纳槽体用于装载光敏树脂原料，容纳槽体包括透明槽底板；固化光源设置在容纳槽体的下部，固化光源发出的光线能够透过透明槽底板而照射固化容纳槽体内的液体光敏树脂；打印平台设置在透明槽底板上部，打印平台用于承载固化的三维物体；移动组件具有第一连接部，第一连接部包括第一电磁吸附单元，第一连接部通过第一电磁吸附单元与打印平台可分离地连接，移动组件用于带动打印平台沿竖直方向移动；震动组件具有第二连接部，第二连接部包括第二电磁吸附单元，震动组件通过第二连接部的第二电磁吸附单元与打印平台可分离地连接，震动组件用于实现对打印平台的震动。

本发明的有益效果：在完成三维物体的打印之后，通过震动组件对打印平台上的三维物体进行震动，以抖落其上面的液体光敏树脂，避免后期处理造成的环境污染，也可以起到原料回收的作用，降低制造成本。第一电磁吸附单元和第二电磁吸附单元协同配合，分别在不同的时机对打印平台进行吸附或分离，结构设置合理，实现了对成品三维物体的表面残留的液体光敏树脂回收的目的。

一个优选的方案是，震动组件包括震动电机和连接件，震动电机、连接件和第二连接部依次连接。

一个优选的方案是，震动组件包括固定件、弹性件，固定件、弹性件和第二连接部依次连接。

一个优选的方案是，震动组件与移动组件连接，移动组件能够带动震动组件和的打印平台一起移动。

本发明提供的光固化三维打印装置的打印方法包括下面的步骤：

S1：光固化三维打印机获得预备打印的三维物体的数据信息；

S2：保持第二电磁吸附单元不产生吸附力，即震动组件对打印平台没有产生吸附力；同时，保持第一电磁吸附单元产生吸附力，即移动组件能够对打印平台产生吸附力，以控制打印平台的上升和下降；

S3：打印平台移动至容纳槽体靠近透明槽底板的位置，形成第一层固化的三维物体，打印平台再逐渐向上移动，最终逐层形成成品三维物体；

S4：移动组件继续带动打印平台向上移动，使得打印平台和成品三维物体位于容纳槽体的上方；