本发明专利技术属于光固化技术领域，涉及一种光固化快速成型装置及其成型方法。本装置包括底板，间隔安装板，透光板，装有固化液的固化液容器和垂直支架，通过所述垂直支架安装直线电机和导轨，通过运动滑块将成型底座滑动地设置于所述导轨上，使得所述成型底座在所述透光板上方能够上下滑动，其特征在于，在所述透光板和所述固化液之间设有透明缓释阻聚剂层，所述缓释阻聚剂层含有阻聚剂和缓释层载体。本发明专利技术的有益效果为：在透光板上设置化学缓释阻聚剂层，缓慢释放阻聚剂，使得与之直接接触的光固化液不会固化，从而有利于已固化部分和透光板脱离以便进行下一层的固化过程。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光固化
，涉及一种光固化快速成型装置及其成型方法。
技术介绍
光固化快速成型(SLA)技术，作为一项快速成型技术的重要分支，以其速度快精度高等特点越来越受到更多的关注。近期以Carbon3D的CLIP技术为代表的高速连续光固化快速成型更将成型速度推向了新的高度。中国专利申请CN 201480008364“连续液体中间相打印”公开了一种形成三维物体的方法，其包含提供承载体和具有构建表面的光学透明元件，承载体和构建表面限定它们之间的构建区域；用可聚合液体填充构建区域；通过所述光学透明元件照射构建区域以由可聚合液体形成固体聚合物，而同时将承载体提升远离构建表面。这种照射和提升同时进行的方式，虽然有助于提高打印速度，却会因为聚合液体及其半固化体的流动而对精度产生不利影响。中国专利申请CN 201480008529“通过承载体利用进料的三维制造的方法”和设备形成三维物体的方法，通过半渗透性构建板与聚合抑制剂来形成或保持液膜脱离层，从而实现连续的光固化过程。其中的半渗透性构建板对材料的要求比较特殊，同时还要通过该构建板提供聚合抑制剂，进一步增加系统的复杂度。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种光固化快速成型装置。包括底板，在所述底板上安装有立柱，在所述立柱的另一端固定安装间隔安装板，在所述间隔安装板的上表面设有装有固化液的固化液容器，所述固化液容器的底部为透光板，在所述底板上还设有固化光投影装置和垂直支架，通过所述垂直支架安装直线电机和导轨，所述导轨上安装有运动滑块，所述直线电机能够带动所述运动滑块在所述导轨上做直线运动，通过所述运动滑块将成型底座滑动地设置于所述导轨上，使得所述成型底座在所述透光板上方能够上下运动，其中，在所述透光板和所述固化液之间设有透明阻聚剂缓释层，所述阻聚剂缓释层含有长效阻聚释放剂和缓释层载体。进一步的，所述阻聚剂缓释层含有稳定剂。进一步的，所述稳定剂为磷酸盐。进一步的，所述长效阻聚释放剂为过氧化尿素。进一步的，所述缓释层载体采用胶体或者固态薄膜中的至少一种形式。进一步的，所述透光板的与所述阻聚剂缓释层接触的一侧的表面为磨砂表面。进一步的，所述透光板设置透光加热层。进一步的，本专利技术提供光固化快速成型装置的光固化快速成型方法，包括以下步骤：(1)按照预定的层高切片：通过计算机将立体模型按照预先设定厚度做切片分层，得到立体模型的若干个具有二维形状的层叠成型图形，抽象标记为： M = Σ i = 1 N ( S i ⊗ T i ) , ]]>其中，M为三维模型，N为切片总层数，Si是第i层的所述二维形状层叠成型图形，Ti为第i层预先设定的厚度，为便于计算在切片过程中通常情况下Ti为常数，有时为了获得更好的精度可以根据模型梯度的变化随时改变切片的厚度；同时，对于特定层n(1≤n≤N)，其第n层高位置P记为： P n = Σ i = 1 n T i , ]]>即，Pn是从第一层厚度到第n层厚度的累加；(2)所述透光板接触所述固化液一面设置透明阻聚剂缓释层：所述阻聚剂缓释层缓慢释放阻聚剂，所述阻聚剂在所述固化液中的浓度随着距离所述阻聚剂缓释层的增加而下降，使得与所述阻聚剂缓释层直接接触的有效距离范围内的所述固化液即便受到固化光线的照射也不会固化(或者需要更高的照射剂量才会固化)，所述有效距离范围称为死区层，其厚度记为Td；同时，所述固化光线的强度足够穿透所述死区层，使得离开所述死区层的与所述阻聚剂缓释层异侧的所述固化液能够在所述固化光线的照射下产生固化；(3)移动所述成型底座到达第一层成型高度位置：即距离所述阻聚剂缓释层为P1+Td的位置，使得光固化第一层能够固化在所述成型底座上，同时固化的厚度为第一层的层高T1；(4)固化光线通过所述透光板和所述阻聚剂缓释层照射所述固化液，使其按照第一层的形状产生光固化，并与所述成型底座相结合；(5)移动所述成型底座到达下一层(n)成型高度位置，即距离所述阻聚剂缓释层为Pn+Td的位置；(6)固化光线通过所述透光板和所述阻聚剂缓释层照射所述固化液，使其按照下一层(n)的形状(Sn)产生光固化，并与已固化层(n-1)相结合；(7)重复步骤(5)到(6)，直至整个成型过程结束，即n＝N时。进一步的，所述光固化快速成型方法的步骤(5)包括：5.1)所述成型底座与所述阻聚剂缓释层的距离记为Pr，所述成型底座远离所述阻聚剂缓释层，使得移动距离大于1.2倍的下一层层高，同时小于30倍的下一层层高，即用Pr表示为：Pn-1+Td+1.2Tn＜Pr＜Pn-1+Td+30Tn；5.2)所述成型底座接近所述阻聚剂缓释层，到达下一层(n)成型高度位置，即Pr＝Pn-1+Td+Tn＝Pn+Td。本专利技术的有益效果为：本专利技术在透光板上设置化学阻聚剂缓释层，所述阻聚剂缓释层在其表面缓慢释放阻聚剂，使得与之直接接触的所述固化液即便在被固化光线照射时不会固化，从而有利于已固化部分和透光板脱离，以便进行下一层的固化过程；另外，在成型底座移动到下一层的高度位置时增加了过冲提升过程，使得所述固化液更容易填充已固化层和阻聚剂缓释层之间的空间，有利于提高成型的精度。附图说明图1是本专利技术的光固化快速成型装置的整体结构示意图。图2是本专利技术的光固化快速成型装置的固化液容器结构示意图。图3是本专利技术的光固化快速成型装置的成型方法的流程图。图中：1-底板，2-立柱，3-固化光投影装置，4-垂直支架，5-间隔安装板，6-固化液容器，7-透光板，8-成型底座，9-滑块，10-导轨，11-电机，12-阻聚剂缓释层，13-固化模型，14-固化液。具体实施方式所述固化液14的主要成分通常是含有单体或者预聚物的树脂或凝胶，同时所述固化液14还含有光引发剂(也称作光敏剂)，光引发剂吸收固化光的辐射能量，产生活性自由基或离子基，从而引发所述固化液14的聚合、交联和接枝反应，使其在数秒内由液态转化为固态。固化光通常为紫外光，也可以是其他的光线，如可见光，或者更高能量的射线，如X光。所述固化液14在含有阻聚剂(例如氧)时，即便受到固化光的照射，所述固化液也不会固化或者需要更大剂量的照射才会固化。氧的阻聚机理已经有若干公开的论述，这里不再重复。下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步的说明。本专利技术的光固化快速成型装置的整体结构如图1所示，包括底板1，在所述底板1上安装有立柱2，在所述立柱2的另一端固定安装间隔安装板5，在所述间隔安装板5的上表面设有装有固化液的固化液容器6，所属固化液容器6的底部为透光板7，在所述底板1上还设有固化光投影装置3和垂直支架4，通过所述垂直支架4安装直线电机11和导轨10，所述导轨10上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光固化快速成型装置，包括底板(1)，在所述底板(1)上安装有立柱(2)，在所述立柱(2)的另一端固定安装间隔安装板(5)，在所述间隔安装板(5)的上表面设有装有固化液(14)的固化液容器(6)，所述固化液容器(6)的底部为透光板(7)，在所述底板(1)上还设有固化光投影装置(3)和垂直支架(4)，通过所述垂直支架(4)安装直线电机(11)和导轨(10)，所述导轨(10)上安装有运动滑块(9)，所述直线电机(11)能够带动所述运动滑块(9)在所述导轨(10)上做直线运动，通过所述运动滑块(10)将成型底座(8)滑动地设置于所述导轨(10)上，使得所述成型底座(8)在所述透光板(7)上方能够上下运动，其特征在于，在所述透光板(7)和所述固化液(14)之间设有透明阻聚剂缓释层(12)，所述阻聚剂缓释层含有长效阻聚释放剂和缓释层载体。
【技术特征摘要】
1.一种光固化快速成型装置，包括底板(1)，在所述底板(1)上安装有立柱(2)，在所述立柱(2)的另一端固定安装间隔安装板(5)，在所述间隔安装板(5)的上表面设有装有固化液(14)的固化液容器(6)，所述固化液容器(6)的底部为透光板(7)，在所述底板(1)上还设有固化光投影装置(3)和垂直支架(4)，通过所述垂直支架(4)安装直线电机(11)和导轨(10)，所述导轨(10)上安装有运动滑块(9)，所述直线电机(11)能够带动所述运动滑块(9)在所述导轨(10)上做直线运动，通过所述运动滑块(10)将成型底座(8)滑动地设置于所述导轨(10)上，使得所述成型底座(8)在所述透光板(7)上方能够上下运动，其特征在于，在所述透光板(7)和所述固化液(14)之间设有透明阻聚剂缓释层(12)，所述阻聚剂缓释层含有长效阻聚释放剂和缓释层载体。2.根据权利要求1所述的光固化快速成型装置，其特征在于，所述阻聚剂缓释层(12)含有稳定剂。3.根据权利要求2所述的光固化快速成型装置，其特征在于，所述稳定剂为磷酸盐。4.根据权利要求1所述的光固化快速成型装置，其特征在于，所述长效阻聚释放剂为过氧化尿素。5.根据权利要求1所述的光固化快速成型装置，其特征在于，所述缓释层载体采用胶体或者固态薄膜中的至少一种形式。6.根据权利要求1所述的光固化快速成型装置，其特征在于，所述透光板(7)的与所述阻聚剂缓释层(12)接触的一侧的表面为磨砂表面。7.根据权利要求6所述的光固化快速成型装置，其特征在于，所述透光板(7)设置透光加热层。8.根据权利要求1所述的光固化快速成型装置的光固化快速成型方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照预定的层高切片：通过计算机将立体模型按照预先设定厚度做切片分层，得到立体模型的若干个具有二维形状的层叠成型图形，抽象标记为： M = Σ i = 1 N ( S i ...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿得力，
申请(专利权)人：耿得力，
类型：发明
国别省市：福建;35
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