光聚合反应式3D打印机制造技术

本实用新型专利技术涉及3D打印技术，特别是一种低成本的光聚合反应式3D打印机。它的储液槽通过管道经液体泵连接一填装有光敏树脂的3D打印材料罐，储液槽内部安装有升降式工作台，该升降式工作台由马达驱动升降；储液槽上方设有投影系统及位置传感器，所述的投影系统分两路分别连接数字图形驱动器及光源驱动电路，数字图形驱动器分别连接输出接入/储存电路及中央处理器，所述的中央处理器分别连接光源驱动电路、控制面板、液体泵、马达及位置传感器。本实用新型专利技术低成本的光聚合反应式3D打印机，提供了一种简化系统结构、简化作业流程、降低制造成本的光聚合反应式3D打印设备及方法。可以起到大幅降低产品制造成本、优化产品结构设计、减少产品生产工艺流程以及减少产品故障隐患等作用。

【技术实现步骤摘要】
光聚合反应式3D打印机
本技术涉及3D打印技术，特别是一种低成本的光聚合反应式3D打印机。
技术介绍
3D打印技术被誉为“第三次工业革命最具标志性的生产工具”，它具有节省材料、污染低、能耗小、制造成本低、生产周期短等明显优势，而且还可以满足传统方式无法加工的奇异结构制造需要，该技术在工艺品、工业设计、建筑领域、汽车及航空航天工业、医疗产业、教育产业以及其它领域都有所应用，大大的便利了人们的日常工作与生活。 当今主流的3D打印技术有:光聚合反应式、熔融沉积式、选择性激光烧结式等技术，而光聚合反应式3D打印技术具有分辨率高、精度高、速度快等优势，受到了市场的热烈欢迎，但当前市场上所销售的光聚合反应式3D打印设备(以下简称3D打印机)价格过高，阻碍了它在个人消费市场的推广与普及。 传统的3D打印机是在直接输入三维数字模型后，通过内部强大的电脑系统进行数字图形分层离散处理，再驱动相关装置以及光学设备输出固化光束，将光敏树脂材料进行逐层叠加成型，制造出实体产品。而众所周知的，一台普通的电脑设备需要运行庞大的三维模型处理软件，需要较高的硬件设施配置，而一台定制化程度高、自动化程度高、系统结构复杂、精密度高的3D打印机对硬件设施的配置需要则更高，这是传统3D打印机成本高昂、技术难度大、生产工艺复杂的主要原因。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种低成本的光聚合反应式3D打印机。 本技术的目的是通过如下途径实现的:一种光聚合反应式3D打印机，储液槽通过管道经液体泵连接一填装有光敏树脂的3D打印材料罐，储液槽内部安装有升降式工作台，该升降式工作台由马达驱动升降； 储液槽上方设有投影系统及位置传感器，所述的投影系统分两路分别连接数字图形驱动器及光源驱动电路，数字图形驱动器分别连接输出接入/储存电路及中央处理器，所述的中央处理器分别连接光源驱动电路、控制面板、液体泵、马达及位置传感器。 作为本方案的进一步优化，所述的投影系统是在壳体内安装有L形的光线屏蔽组件，光线屏蔽组件的头部安装有固化光源，固化光源的前端安装有聚光装置，固化光源后方的光线屏蔽组件内安装有均光装置，光线屏蔽组件的拐角处设有反射式成像装置，反射式成像装置的底部设有伸出壳体外的投影镜头。 作为本方案的进一步优化，所述的固化光源的外端安装有散热装置。 作为本方案的进一步优化，所述的固化光源为半导体发光二极管、半导体激光二极管、金属卤素灯或无极灯。 作为本方案的进一步优化，所述的固化光源与光源驱动电路连接，反射式成像装置与数字图形驱动器连接。 作为本方案的进一步优化，所述的数据接入/储存电路由数据储存装置与数据接入电路所组成。 作为本方案的进一步优化，所述的升降式工作台的台面上设有开孔。 本技术低成本的光聚合反应式3D打印机，提供了一种简化系统结构、简化作业流程、降低制造成本的光聚合反应式3D打印设备及方法。可以起到大幅降低产品制造成本、优化产品结构设计、减少产品生产工艺流程以及减少产品故障隐患等作用。 相比于常见的3D打印机产品，本技术的有益效果在于，传统3D打印机在直接输入三维数字模型后，需要通过内置的电脑系统去进行数字图形分层离散处理工作，再驱动相关装置制造出实体产品。而在现实生活中，个人电脑是相当普及的，这些电脑设备基本都具有运行三维图形软件的能力，本技术所述的3D打印机，就是通过利用人们身边的个人电脑，预先将三维数字模型进行数字图形分层离散处理工作，再将这些处理好的分层数字图片输入到3D打印机中实现实体产品的制造。这种全新的理念有助于优化和精简3D打印机内部系统结构设计，减少3D打印机电脑系统重复的硬件配置所造成的资源浪费，起到大幅降低产品制造成本，提高产品市场竞争力的作用。 相比于常见的3D打印机产品，本技术的有益效果还在于，所述的3D打印机可以广泛兼容使用由多种图形设计软件所制作的包括如:BMP、GIF、JPEG、TIFF、PSD、PNG、SVG、DXF等多种类型的数字图像格式以及矢量图形格式文件，因此，设计人员不需掌握新的设计软件，而利用自己熟悉的相关设计软件，即可轻松进行产品设计与三维实体产品的制造。 相比于常见的3D打印机产品，本技术的有益效果还在于，丰富了 3D打印机数据接入接口的种类，可同时具有无线局域网(WALN)、蓝牙通信(Bluetooth)、通用串行总线(USB)、储存卡读卡器(Reader)、串行通信等数据接入电路，使更多类型的外接设备可与3D打印机进行联机工作。 【附图说明】 下面结合附图对本技术作进一步详细说明: 图1为本技术整体结构示意图； 图2为本技术投影系统结构示意图； 图3为本实用升降式工作台台面结构示意图。 【具体实施方式】 如图1所示，本技术光聚合反应式3D打印机，它的储液槽16通过管道经液体泵9连接一填装有光敏树脂7的3D打印材料罐8，储液槽16内部安装有升降式工作台15，该升降式工作台15由马达10驱动升降；储液槽16上方设有投影系统12及位置传感器13，所述的投影系统12分两路分别连接数字图形驱动器I及光源驱动电路2，数字图形驱动器I分别连接输出接入/储存电路3及中央处理器4，所述的中央处理器4分别连接光源驱动电路2、控制面板5、液体泵9、马达10及位置传感器13。 如图2所示，所述的投影系统12是在壳体1207内安装有L形的光线屏蔽组件1205，光线屏蔽组件1205对固化光源1202所产生固化光线1210能高效利用，并对外部干扰光线和污染物进行屏蔽。光线屏蔽组件1205的头部安装有固化光源1202，固化光源1202的前端安装有聚光装置1203，固化光源1202后方的光线屏蔽组件1205内安装有均光装置1204，均光装置1204采用菲涅尔透镜设计，利用其光线干涉及扰射原理，以解决聚光装置1204所投射出的固化光线1210光束其中心部分与边缘部分光强度不均匀，而导致3D打印产品的生产品质问题。光线屏蔽组件1205的拐角处设有反射式成像装置1206，反射式成像装置1206的底部设有伸出壳体1207外的投影镜头1208，投影镜头1208通过其焦距调节功能，将反射式成像装置1206提供的图形光影1209精确的投射到储液槽16内的光敏树脂7表面，实现3D打印产品14的制造。 所述的固化光源1202的外端安装有散热装置1201，以达到降低固化光源1202工作温度的目的。所述的固化光源1202为半导体发光二极管、半导体激光二极管、金属卤素灯或无极灯等能够产生UV (紫外)光或IR(红外)光的光电器件。 所述的光源驱动电路2受中央处理器4控制，在接受中央处理器4发给的指令后，调整其内部的工作状态，以调整其输出功率和启/停时间，以驱动与之相连的固化光源1202工作。 所述的光源驱动电路2，将针对3D打印机所配置不同类型的固化光源，光源驱动电路2将采用不同的设计原理以及电路实现方式。 所述的反射式成像装置1206与所述的数字图形驱动器I连接。 所述的反射式成像装置1206主要采用LCOS (硅基液晶)技术，以及DMD (数字微镜)技术。 所述的数字图形驱动器I受中央处理器4控制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光聚合反应式3D打印机，其特征在于：储液槽（16）通过管道经液体泵（9）连接一填装有光敏树脂（7）的3D打印材料罐（8），储液槽（16）内部安装有升降式工作台（15），该升降式工作台（15）由马达（10）驱动升降；储液槽（16）上方设有投影系统（12）及位置传感器（13），所述的投影系统（12）分两路分别连接数字图形驱动器（1）及光源驱动电路（2），数字图形驱动器（1）分别连接输出接入/储存电路（3）及中央处理器（4），所述的中央处理器（4）分别连接光源驱动电路（2）、控制面板（5）、液体泵（9）、马达（10）及位置传感器（13）。

【技术特征摘要】
1.一种光聚合反应式3D打印机，其特征在于:储液槽(16)通过管道经液体泵(9)连接一填装有光敏树脂(7)的3D打印材料罐(8)，储液槽(16)内部安装有升降式工作台(15)，该升降式工作台(15)由马达(10)驱动升降； 储液槽(16)上方设有投影系统(12)及位置传感器(13)，所述的投影系统(12)分两路分别连接数字图形驱动器(I)及光源驱动电路(2)，数字图形驱动器(I)分别连接输出接入/储存电路(3 )及中央处理器(4 )，所述的中央处理器(4 )分别连接光源驱动电路(2 )、控制面板(5)、液体泵(9)、马达(10)及位置传感器(13)。2.如权利要求1所述的光聚合反应式3D打印机，其特征在于:所述的投影系统(12)是在壳体(1207)内安装有L形的光线屏蔽组件(1205)，光线屏蔽组件(1205)的头部安装有固化光源(1202)，固化光源(1202)的前端安装有聚光装置(1203)，固化光源(1202)后方的光线屏蔽组件(1205)内...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉庆贵，
申请(专利权)人：吉庆贵，
类型：新型
国别省市：湖南;43