一种用于3D打印样品表面修复的方法及压力装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于3D打印样品表面修复的方法及压力装置，属于3D打印技术领域，所述方法包括先在所述基体的表面涂覆一层未固化的树脂液体；然后通过透明薄膜向基体的表面施加一个均匀的压力，在保持压力的同时，通过UV对未固化的树脂液体进行固化，得到一个平整光滑的树脂表面；最后将整个基体进行加热退火，消除所述基体的内应力，本发明专利技术还提供了一种向基体的表面施加均匀的压力的压力装置，本发明专利技术的方法使基体表面平整、消除基体内应力，提高3D打印样品的最终质量；本发明专利技术的压力装置通过简单的真空原理为基体表面施加均匀的压力，结构简单、操作方便。

Method for repairing surface of 3D printing sample and pressure device

The present invention provides a method and a pressure device for 3D printing sample surface repair, which belongs to the field of 3D printing technology. The method includes coating a layer of non cured resin liquid on the surface of the matrix first, and then applying a uniform pressure to the surface of the matrix through a transparent film, while maintaining the pressure, through the U V solidified the non cured resin liquid to get a smooth and smooth resin surface; finally the whole substrate was heated and annealed to eliminate the internal stress of the matrix. The invention also provided a pressure device to apply uniform pressure to the surface of the matrix. The method made the surface of the matrix smooth and eliminated the matrix. Internal stress is used to improve the final quality of the 3D printing sample; the pressure device of the invention applies uniform pressure to the surface of the matrix through a simple vacuum principle, and the structure is simple and easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
一种用于3D打印样品表面修复的方法及压力装置
本专利技术属于3D打印
，尤其涉及一种用于3D打印样品表面修复的方法及压力装置。
技术介绍
目前DLP光固化3D技术中，由于采用DMD微镜片矩阵的方式来提供曝光的图像，而微镜片是正方形的，这就导致在有弧度的XY平面的二维图形存在锯齿现象；打印过程中，3D模型延Z轴方向逐层切片进行打印，这也导致垂直方向的阶梯状现象。（1）在有弧度的XY平面的二维图形存在锯齿现象：在面投影3D打印技术中，一般采用DMD作为掩模实现图案化。而DMD微镜片矩阵中每个像素是正方形，用来投影弧线图案，会造成其边缘会出现锯齿状现象，如图1所示，这个会极大影响打印成品的表面光洁度。（2）Z轴方向的阶梯状现象：打印过程中，3D模型延Z轴方向逐层切片进行打印。如图2所示，Z轴方向切片，尤其是在弧面上，就会有阶梯现象。XY平面方向上的锯齿现象和Z轴方向上的阶梯现象，二者共同导致打印样品表面的粗糙度较大，影响样品最终质量。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于3D打印样品表面修复的方法及压力装置，解决打印样品表面的粗糙度较大，影响样品最终质量的技术问题。本专利技术是这样实现的：一种用于3D打印样品表面修复的方法，包括一个3D打印样品的基体，所述基体的表面具有粗糙度，包括以下步骤：步骤S1，在所述基体的表面涂覆一层未固化的树脂液体；步骤S2，通过透明薄膜向基体的表面施加一个均匀的压力，压力使所述未固化的树脂液体填满所述基体的表面缝隙，并使整个未固化的树脂液体表面平整；步骤S3，在保持压力的同时，通过UV对未固化的树脂液体进行固化，得到一个平整光滑的树脂表面；步骤S4，将整个基体进行加热退火，消除所述基体的内应力，使基体的性能均一。在机械学中，粗糙度指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，本专利技术所述的基体的表面具有粗糙度，是指基体的表面出现如
技术介绍
中所指的XY平面方向上的锯齿现象和Z轴方向上的阶梯现象，本专利技术的目的在于消除锯齿现象和阶梯现象，从而提高3D打印样品的最终质量。作为专利技术的进一步改进，所述步骤S1具体包括，在室温条件下，在所述基体的表面涂覆一层与基体材质相同的未固化的树脂液体，所述未固化的树脂液体的加入量为刚好将所述基体表面的缝隙填满。作为专利技术的进一步改进，所述压力为机械压力或者大气压力。作为专利技术的进一步改进，所述压力为一个标准大气压。作为专利技术的进一步改进，所述步骤S3中，所述UV的波段为405nm波段，光强为5*102μW/cm2-30*102μW/cm2，固化时间为30s-120s。作为专利技术的进一步改进，所述步骤S4中，所述加热退火的方式是：将整个基体放入60℃-100℃烘箱，持续2-6小时，再缓慢自然降温冷却至室温。本专利技术还提供一种用于3D打印样品表面修复的压力装置，包括一个3D打印样品的基体，所述基体的表面具有粗糙度，所述压力装置包括上透明硅胶膜、基板、下透明硅胶膜和真空泵，所述基板的内部设有贯通基板的空腔，所述上透明硅胶膜、下透明硅胶膜分别固定在所述空腔上、下端，所述基板的一侧设有真空接头，所述空腔、真空接头与真空泵依次连通，所述基体的表面涂覆一层未固化的树脂液体并且处于所述基板的空腔内，所述真空泵开启后，所述上透明硅胶膜、下透明硅胶膜分别对所述基体的表面进行压紧。作为专利技术的进一步改进，所述真空装置还包括上压板和下压板，所述上压板和下压板分别将所述上透明硅胶膜、下透明硅胶膜固定在所述基板的上、下端。作为专利技术的进一步改进，所述真空泵的工作压力为1.01kPa。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种用于3D打印样品表面修复的方法及压力装置，所述方法通过依次向基体表面涂覆树脂液体、施加压力、紫外固化和加热退火，使基体表面平整、消除基体内应力，提高3D打印样品的最终质量；所述压力装置通过简单的真空原理为基体表面施加均匀的压力，结构简单、操作方便。附图说明图1是现有技术中的XY平面方向上的锯齿现象示意图。图2是现有技术中的Z轴方向的阶梯状现象示意图。图3是本专利技术提供的一种用于3D打印样品表面修复的方法的原理图。图4是本专利技术提供的一种用于3D打印样品表面修复的方法的压力装置的分解图（未绘出真空泵）。图5是本专利技术提供的一种用于3D打印样品表面修复的方法的压力装置的组装示意图。附图说明：1-上压板，2-上透明硅胶膜，3-基体，4-真空接头，5-下透明硅胶膜，6-下压板，7-基板，8-真空泵，9-空腔，10-真空管。具体实施方式为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面结合附图及具体实施例对本专利技术进一步说明。实施例1如图3所示的一种用于3D打印样品表面修复的方法，首先包括一个3D打印样品的基体，所述基体的表面具有粗糙度。包括以下步骤：步骤S1，在室温条件下，在所述基体的表面涂覆一层与基体材质相同的未固化的树脂液体。所述未固化的树脂液体的加入量为刚好将所述基体表面的缝隙填满，加入的树脂的量与镜片大小相关，以能够均匀覆盖上整个基体表面为标准，平均说来，大体1-3ml即可。步骤S1的目的是通过流动性强的树脂液体对基体表面的如阶梯现象出现的粗糙缝隙进行填充平整。采用与基体材质相同的树脂，可以使修复后的3D打印样品的性能更加均一。步骤S2，通过透明薄膜向基体的表面施加一个均匀的压力。这种压力可以为机械压力或者大气压力，该压力无需太大，一个标准大气压（1.01kPa）即可，也可以利用如实施例2所示的压力装置来实现。压力使所述未固化的树脂液体填满所述基体的表面缝隙，并使整个未固化的树脂液体表面平整；同时具备柔性的透明薄膜对基体表面的贴附可以保持基体表面的面型精度。步骤S2的目的是通过机械压力或者大气压力对基体表面的树脂液体进行均匀施压使其平整，选用透明的薄膜，一方面利用了薄膜的柔性可以保持样品的面型精度，另一方面是利用了薄膜的透明性，便于后期采用紫外线对树脂进行固化。步骤S3，在保持压力的同时，通过UV对未固化的树脂液体进行固化，得到一个平整光滑的树脂表面。所述UV的波段为405nm波段，光强为5*102μW/cm2-30*102μW/cm2，固化时间为30s-120s。以上具体参数视基体表面大小及所采用的树脂的性质不同而不同。步骤S3的目的是通过紫外线使树脂固化。步骤S4，将整个基体进行加热退火，消除所述基体的内应力，使基体的性能均一。所述加热退火的方式是：将整个基体放入60℃-100℃烘箱，持续2-6小时，再缓慢自然降温冷却至室温。步骤S4的目的是通过加热退火的方式消除基体的内应力，使基体的性能均一。加热退火的方式不限于本实施例所提及的方式，凡是可以达到消除基体的内应力的方法均属于本专利技术所保护的范畴。采用本实施例1的方法，对3D打印设备和打印材料无特殊要求，因此不会大幅度增加3D打印样品的成本，本专利技术通过依次向基体表面涂覆树脂液体、施加压力、紫外固化和加热退火，使基体表面平整、消除基体内应力，并提高3D打印样品的最终质量。实施例2一种用于3D打印样品表面修复的压力装置，其用于提供如实施例1中步骤S2所述的均匀的压力。这种压力装置如图4、5所示，包括上透明硅胶膜2、基板7、下透明硅胶膜5和真空泵8。其中，所述基板7的内部设有贯通基板7的空腔9，所述上透明硅胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于3D打印样品表面修复的方法，包括一个3D打印样品的基体，所述基体的表面具有粗糙度，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，在所述基体的表面涂覆一层未固化的树脂液体；步骤S2，通过透明薄膜向基体的表面施加一个均匀的压力，压力使所述未固化的树脂液体填满所述基体的表面缝隙，并使整个未固化的树脂液体表面平整；步骤S3，在保持压力的同时，通过UV对未固化的树脂液体进行固化，得到一个平整光滑的树脂表面；步骤S4，将整个基体进行加热退火，消除所述基体的内应力，使基体的性能均一。

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印样品表面修复的方法，包括一个3D打印样品的基体，所述基体的表面具有粗糙度，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，在所述基体的表面涂覆一层未固化的树脂液体；步骤S2，通过透明薄膜向基体的表面施加一个均匀的压力，压力使所述未固化的树脂液体填满所述基体的表面缝隙，并使整个未固化的树脂液体表面平整；步骤S3，在保持压力的同时，通过UV对未固化的树脂液体进行固化，得到一个平整光滑的树脂表面；步骤S4，将整个基体进行加热退火，消除所述基体的内应力，使基体的性能均一。2.根据权利要求1所述的用于3D打印样品表面修复的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括，在室温条件下，在所述基体的表面涂覆一层与基体材质相同的未固化的树脂液体，所述未固化的树脂液体的加入量为刚好将所述基体表面的缝隙填满。3.根据权利要求1所述的用于3D打印样品表面修复的方法，其特征在于，所述压力为机械压力或者大气压力。4.根据权利要求3所述的用于3D打印样品表面修复的方法，其特征在于，所述压力为一个标准大气压。5.根据权利要求1所述的用于3D打印样品表面修复的方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述UV的波段为405nm波段，光强为5*...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志飞，冯玉林，赵卓，黄立，贺晓宁，方绚莱，
申请(专利权)人：深圳摩方新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44