铺液装置及含有该铺液装置的成型机制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种高效率、快速、低扰动且应用范围广的用于三维物体制造的铺液装置及含有该铺液装置的成型机。该铺液装置包括储料容器、涂覆器、压力泵、压力传感器及控制器。该上述铺液装置及含有该铺液装置的成型机可用于多种场合的三维物体制造成型，其在铺液过程中与固化层不接触，从而可以避免损伤固化层已烧结零件的问题。而且，该铺液装置采用压力泵可实现工作液的快速高效率铺液。另外，通过采用压力传感器实时监测进液口处的液体压力，并通过控制器控制压力泵调节液体流量，从而确保了涂覆的液体均匀、稳定，有利于提高成型制件的精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及增材制造
，尤其是涉及一种铺液装置及含有该铺液装置的成型机。
技术介绍
增材制造技术(Additive Manufacturing，简称AM)是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术。自二十世纪八十年代末发展至今，增材制造技术己成为现代先进制造技术中的一项支柱技术。光固化技术(简称SLA)是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作，是常见的3D打印技术之一。现有的光固化技术一般需经历铺涂、刮平、固化、工作台下降、铺涂、刮平、固化等一系列连续动作来成型制件，生产效率低下。且现有的刮板平台是用铝板制作，在铝板的四个角安装有顶紧螺丝，通过调整四个角的顶紧螺丝，使刮板平台达到水平状态；而铝板不稳定、易变形，一旦刮板平台变形，就无法精确的调整水平，且在刮平器做树脂涂覆时就会刮掉固化层零件，难以确保零件加工的精度。对于整个光固化设备，制作的精度和稳定性，大部分因素取决于液态光固化树脂涂覆的精度及稳定性。此外，现有技术的实现成型过程中已固化的固态部分或者未固化的液态部分都会受到不同程度的扰动(参见专利CN203665945U、专利CN201410795471.6和专利CN201410027198.2)，这种扰动使得立体模型的悬空部分时需要额外增加支撑结构，否则在扰动作用下，悬空部分在成型过程中会发生错位和变形。申请号为CN201510799531.6的专利申请中的铺液装置通过雾化装置将光固化液雾化成细小液滴后在成型台上铺设成一层层的光固化液，然后使用液面高度探测装置测量光固化液面的高度位置，再下降成型平台，此方法虽在一定程度上降低了扰动，但是由于此方法对材料粘度要求低，通常要小于50cps，这样一来就对材料的要求较高，限制了材料范围。此外，该专利技术方案中设置有复杂的雾化装置，难以维护清洁，且雾化装置将光固化液雾化为小液滴需要在高压下工作，要求较高，特别是雾化装置进行铺液时，其铺液层厚度很难保证均匀，而且会产生细小气泡，从而影响铺液效果，进而影响光固化制件质量，且由于铺液很难保证均匀会使得液体铺层速度慢。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种高效率、快速、低扰动且应用范围广的用于三维物体制造的铺液装置及含有该铺液装置的成型机。本技术解决上述技术问题的技术方案是：一种铺液装置，包括储料容器、涂覆器、压力泵、压力传感器及控制器；所述涂覆器具有进液口和出液口且内部设有连通所述进液口与所述出液口的液体流道，所述进液口位于所述涂覆器的顶部，所述出液口位于所述涂覆器的底部；所述储料容器通过输液管道与所述进液口连通；所述压力泵用于将所述储料容器内的工作液经由所述输液管道泵入所述进液口；所述压力传感器用于检测所述输液管道内、所述进液口处和/或所述液体流道内的液体压力；所述控制器与所述压力泵及所述压力传感器分别电性连接，所述控制器根据所述压力传感器检测的液体压力控制所述压力泵的工作功率。在其中一个实施例中，所述涂覆器包括第一涂覆头和第二涂覆头，所述第一涂覆头与所述第二涂覆头固定连接且配合围成所述液体流道；所述进液口设在所述第一涂覆头的顶部；或者所述第一涂覆头的顶部与所述第二涂覆头的顶部分别开设缺口，所述进液口由所述第一涂覆头顶部的缺口与所述第二涂覆头顶部的缺口配合围成；所述出液口呈长条形；所述出液口设在所述第一涂覆头的底部，或者所述第一涂覆头的底部与所述第二涂覆头的底部之间具有间隙，该间隙形成所述出液口。在其中一个实施例中，所述第一涂覆头具有长条形的凹槽，所述凹槽的槽底呈斜面形状且随靠近所述出液口倾斜向下，所述凹槽与所述进液口连通且形成所述液体流道；或者所述第一涂覆头与所述第二涂覆头均具有长条形的凹槽，所述凹槽的槽底呈斜面形状且随靠近所述出液口倾斜向下，所述第一涂覆头的凹槽与所述第二涂覆头凹槽均与所述缺口连通且配合构成所述液体流道。在其中一个实施例中，所述涂覆器还包括垫片，所述垫片设在所述第一涂覆头与所述第二涂覆头之间，用以调节所述第一涂覆头的底部与所述第二涂覆头的底部之间的间隙的宽度。在其中一个实施例中，所述铺液装置还包括引流板，所述引流板设在所述涂覆器的两端，且所述引流板的宽度大于所述出液口的宽度。在其中一个实施例中，所述输液管道上还设有第一过滤器和/或阻尼器。在其中一个实施例中，所述铺液装置还包括用于回收多余工作液的回收容器。在其中一个实施例中，所述回收容器与所述储料容器连通，且所述回收容器与所述储料容器之间设有第二过滤器，所述回收容器回收的工作液经由所述第二过滤器进入所述储料容器。上述铺液装置可用于多种场合的三维物体制造成型，其在铺液过程中与固化层不接触，从而可以避免损伤固化层已烧结零件的问题。而且，该铺液装置采用压力泵可实现工作液的快速高效率铺液。另外，通过采用压力传感器实时监测进液口处的液体压力，并通过控制器控制压力泵调节液体流量，从而确保了涂覆的液体均匀、稳定，有利于提高成型制件的精度。本技术还提供了一种成型机，其包括成型缸以及上述任一实施例所述的铺液装置，所述成型缸的支撑组件为可升降式结构，所述铺液装置设在所述成型缸的上方，所述铺液装置能够经由所述出液口在所述成型缸的固化平面上均匀铺设工作液。在其中一个实施例中，所述成型机还包括光源；所述光源用于对所述固化平面上铺设的工作液进行照射以使工作液固化。上述成型机可用于多种场合的三维物体制造成型，通过铺液装置提供具有一定厚度的固化层，形成平整的固化平面，通过光照等条件有选择性的在固化平面上实施固化，成型缸的支撑组件用于控制已固化的层升降，以使铺液装置继续新一层的涂覆。铺液装置可采用上述任一实施例所述的结构，其在铺液过程中与固化层不接触，从而可以避免损伤固化层已烧结零件的问题；而且该铺液装置采用压力泵可实现工作液的快速高效率铺液；另外通过采用压力传感器实时监测进液口处的液体压力，并通过控制器控制压力泵调节液体流量，从而确保了涂覆的液体均匀、稳定，有利于提高成型制件的精度。附图说明图1为一实施例的成型机的结构示意图；图2为图1中铺液装置的结构示意图；图3为图2中涂覆器的结构示意图；图4为图3所示涂覆器的分解示意图；图5为图4中第一涂覆头的结构示意图，图中粗线箭头表示工作液流向；图6为采用图1所示成型机的液态膜的形状示意图；图7为采用其他成型机的液态膜的形状示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铺液装置，其特征在于，包括储料容器、涂覆器、压力泵、压力传感器及控制器；所述涂覆器具有进液口和出液口且内部设有连通所述进液口与所述出液口的液体流道，所述进液口位于所述涂覆器的顶部，所述出液口位于所述涂覆器的底部；所述储料容器通过输液管道与所述进液口连通；所述压力泵用于将所述储料容器内的工作液经由所述输液管道泵入所述进液口；所述压力传感器用于检测所述输液管道内、所述进液口处和/或所述液体流道内的液体压力；所述控制器与所述压力泵及所述压力传感器分别电性连接，所述控制器根据所述压力传感器检测的液体压力控制所述压力泵的工作功率。

【技术特征摘要】
1.一种铺液装置，其特征在于，包括储料容器、涂覆器、压力泵、压力传感器及控制器；所述涂覆器具有进液口和出液口且内部设有连通所述进液口与所述出液口的液体流道，所述进液口位于所述涂覆器的顶部，所述出液口位于所述涂覆器的底部；所述储料容器通过输液管道与所述进液口连通；所述压力泵用于将所述储料容器内的工作液经由所述输液管道泵入所述进液口；所述压力传感器用于检测所述输液管道内、所述进液口处和/或所述液体流道内的液体压力；所述控制器与所述压力泵及所述压力传感器分别电性连接，所述控制器根据所述压力传感器检测的液体压力控制所述压力泵的工作功率。2.如权利要求1所述的铺液装置，其特征在于，所述涂覆器包括第一涂覆头和第二涂覆头，所述第一涂覆头与所述第二涂覆头固定连接且配合围成所述液体流道；所述进液口设在所述第一涂覆头的顶部；或者所述第一涂覆头的顶部与所述第二涂覆头的顶部分别开设缺口，所述进液口由所述第一涂覆头顶部的缺口与所述第二涂覆头顶部的缺口配合围成；所述出液口呈长条形；所述出液口设在所述第一涂覆头的底部，或者所述第一涂覆头的底部与所述第二涂覆头的底部之间具有间隙，该间隙形成所述出液口。3.如权利要求2所述的铺液装置，其特征在于，所述第一涂覆头具有长条形的凹槽，所述凹槽的槽底呈斜面形状且随靠近所述出液口倾斜向下，所述凹槽与所述进液口连通且形成所述液体流道；或者所述第一涂覆头与所述第二涂覆头均...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清，
申请(专利权)人：广州南沙三D打印创新研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44