一种光敏料脉动离型方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光敏料脉动离型方法，光束透过透光件选择性照射光敏料在工作腔中逐层打印成型模型，模型与透光件之间在逐层打印过程中可控相对远离移动预设距离，逐层打印过程中通过对光敏料的压强进行控制使得所述透光件在打印工作位和剥离工作位交替；控制光敏料的压强为打印工作压强时，透光件位于打印工作位，透光件呈平整状态且与模型之间为预设间隙，光束透过透光件选择性照射光敏料进行光固化层打印；控制光敏料的压强增大时，透光件与模型相贴合的部分朝相对模型的另一侧移动，透光件达到剥离工作位并与模型发生剥离。本发明专利技术能够提高透光件与模型之间的分离速度，提升三维打印速度和打印精度。

【技术实现步骤摘要】
一种光敏料脉动离型方法和装置
本专利技术属于光固化三维打印的
，特别是涉及一种光敏料脉动离型方法和装置。
技术介绍
约束液面类型的光固化三维打印装置中的离型过程往往决定了打印速度和精度等一系列关键特性，传统的下置光源的光固化打印过程中一般通过让平台先大幅上移然后回位到设置层厚距离的位置的方式实现模型与离型膜分离，分离速度慢，且分离过程中模型承受了分离作用力，容易变形，影响精度。如果让离型膜先倾斜的方式虽然可以让分离速度有所提升，但为了树脂回流，平台还是需要较大幅的提升高度，且模型可能依然会受到较大的拉力，容易导致模型变形而影响精度。如果采用光照聚合抑制剂在离型膜表面形成死区的方式来避免模型与离型膜的粘结，可提升分离速度，但对于较大模型由于死区厚度薄，树脂回流的速度难以提升，依然难以实现大模型的快速打印和分离，且由于需要控制抑制剂和材料半透膜等让打印装置复杂和成本大幅增加。有必要开发出一种更加有效且简洁的模型与离型膜分离方案，提升光固化三维打印的打印速度和打印精度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种光敏料脉动离型方法和装置，提高透光件与模型之间的分离速度，提升三维打印速度和打印精度。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光敏料脉动离型方法，包括缸套和可透光的透光件，所述缸套内侧的密封的工作腔中填充光敏料，光束透过透光件选择性照射光敏料在工作腔中逐层打印成型模型，所述模型与透光件之间在逐层打印过程中可控相对远离移动，逐层打印过程中通过对光敏料的压强和\或体积进行控制使得所述透光件在打印工作位和剥离工作位交替；控制光敏料的压强为打印工作压强或为设定体积时，所述透光件呈平整状态且与模型之间为预设间隙，所述透光件位于打印工作位，所述光束透过透光件选择性照射光敏料形成固化层；控制光敏料的压强或体积增大时，所述透光件与模型相贴合的部分朝相对模型的另一侧移动并与模型发生剥离，所述透光件位于剥离工作位。所述缸套的相对两侧靠近透光件的位置分别设有光敏料的流入孔和流出孔，所述光敏料连续由流入孔流入工作腔并由流出孔流出，使得靠近透光件的光敏料流动带走热量；或者，所述缸套的相对两侧靠近透光件的位置分别设有光敏料的流入孔和流出孔，当所述透光件处于剥离工作位时光敏料由流入孔流入工作腔并由流出孔流出，使得靠近透光件的光敏料流动带走热量，当所述透光件处于打印工作位时光敏料停止流动。对所述透光件与模型之间的分离情况进行检测，并通过检测结果对光敏料的压强或体积进行反馈控制，当检测到透光件与模型剥离完成时，停止对光敏料增压或注入或者停止光敏料的压强保持。逐层打印过程中，控制模型保持单向移动使得模型与透光件之间相对远离移动达到预设距离；或者，模型与透光件连续相互远离移动，当所述透光件在打印工作位时光束照射，处于剥离工作位时光束停止照射。一种实现上述的光敏料脉动离型方法的装置，还包括料源装置和支撑板，所述支撑板至少中部区域可透光，所述透光件为透光的离型膜，所述离型膜相对模型的另一侧设有所述支撑板，所述支撑板与离型膜之间存在预设间隙，所述料源装置对工作腔内的光敏料的压强和\或体积进行升降控制，所述离型膜处于打印工作位时呈平整结构，所述离型膜在与模型发生剥离时，所述离型膜与模型相贴合的部分朝远离模型的方向发生变形形成向支撑板一侧的凸起结构，并通过支撑板对离型膜的向外凸起进行限位。所述支撑板与离型膜之间形成封闭腔，所述封闭腔设置可透光的介质，所述离型膜在打印工作位时封闭腔中填充介质、在剥离工作位时介质排出封闭腔。所述支撑板与缸套的内侧滑动密封配合，打印过程中支撑板与离型膜远离模型的方向移动；或者支撑板将离型膜压靠到缸套的端部形成固连并密封，打印过程中模型朝远离支撑板和离型膜的方向移动。所述支撑板的两面都设置有周边外凸的凸台，一面比另一面的高；将所述支撑板的不同面与离型膜对应，当离型膜处于剥离工作位时实现不同的变形量限位。一种实现上述的光敏料脉动离型方法的装置，还包括料源装置和支撑件，所述支撑件包括限位部、定位部和复位结构，所述透光件包括透光板，所述定位部用于对透光板的打印工作位进行定位，所述复位结构用于使透光板向打印工作位复位，所述限位部用于对透光板的剥离工作位进行限位，所述料源装置对工作腔内的光敏料的压强和\或体积进行升降控制，使得所述透光板在打印时处于打印工作位、在与模型发生剥离时朝远离模型的方向移动。所述定位部为缸套的端部，所述支撑件还包括连接部，所述连接部为杆状结构，所述透光板与缸套的内壁或缸套的端部保持密封；且，所述连接部一端与透光板固定连接，另一端与限位部固定连接，所述限位部设置在缸套的端部相对透光板的另一侧，所述复位结构为弹性件并设置在限位部与缸套的端部之间，所述料源装置对工作腔内的光敏料的压强和\或体积进行升降控制，使得所述透光板在打印时处于打印工作位、在与模型发生剥离时朝相对模型的另一侧移动并压缩弹性件，且通过限位部与缸套的端部之间形成限位；或者，所述连接部一端与缸套的端部固定连接，另一端与限位部固定连接，所述限位部设置在透光板相对缸套的端部的另一侧，所述复位结构为弹性件并设置在限位部与透光板之间，所述料源装置对工作腔内的光敏料的压强和\或体积进行升降控制，使得所述透光板在打印时处于打印工作位、在与模型发生剥离时朝相对模型的另一侧移动并压缩弹性件，且通过透光板与限位部之间形成限位。上述离型装置作为优选还包括与所述工作腔连通并高于工作腔的液位弯管，所述液位弯管连接于工作腔的流出孔或者连接于工作腔的流入孔。一种光敏料脉动离型装置，所述透光板与缸套的内壁滑动密封配合，所述支撑件还包括杆状的连接部，所述连接部的一端与透光板固连，另一端与定位部固连；且，定位部设置在限位部相对透光板的另一侧，所述复位结构为弹性件并设置在透光板与限位部之间；所述透光板复位至打印工作位时通过定位部与限位部之间进行定位；所述透光板在剥离工作位时相对限位部移动的过程中，通过限位部进行限位；或者，限位部包括限位部第一部和限位部第二部以及将两者固连的限位连杆，定位部设置在限位部第一部相对透光板的另一侧且在限位部第一部和限位部第二部之间，所述复位结构为弹性件并设置在限位部第二部与定位部之间；所述透光板复位至打印工作位时通过定位部与限位部第一部之间进行定位；所述透光板在剥离工作位时相对限位部移动的过程中，通过限位部第一部或限位部第二部进行限位。所述透光板通过支撑件可滑动的密封装配在缸套的内部，所述支撑件还包括连接部，所述连接部将定位部和限位部连接一体，透光板设置在定位部和限位部之间，所述复位结构为弹性件并设置在限位部与透光板之间，所述透光板复位至打印工作位时通过定位部进行定位；所述透光板在剥离工作位时相对限位部移动的过程中，通过限位部进行限位；所述透光板采用如下的三种方式之一进行密封，方式一，所述透光板与定位部之间通过弹性密封保持密封，或者，方式二，所述透光板与缸套的内壁之间保持密封，或者，方式三，所述透光板与环状的连接部的内壁之间保持密封。还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光敏料脉动离型方法，包括缸套（2）和可透光的透光件（30），所述缸套（2）内侧的密封的工作腔中填充光敏料（5），光束（39）透过透光件（30）选择性照射光敏料（5）在工作腔中逐层打印成型模型（51），所述模型（51）与透光件（30）之间在逐层打印过程中可控相对远离移动，其特征在于：逐层打印过程中通过对光敏料（5）的压强和\或体积进行控制使得所述透光件（30）在打印工作位和剥离工作位交替；控制光敏料（5）的压强为打印工作压强或为设定体积时，所述透光件（30）呈平整状态且与模型（51）之间为预设间隙，所述透光件（30）位于打印工作位，所述光束（39）透过透光件（30）选择性照射光敏料（5）形成固化层；控制光敏料（5）的压强或体积增大时，所述透光件（30）与模型（51）相贴合的部分朝相对模型（51）的另一侧移动并与模型（51）发生剥离，所述透光件（30）位于剥离工作位。/n

【技术特征摘要】
1.一种光敏料脉动离型方法，包括缸套（2）和可透光的透光件（30），所述缸套（2）内侧的密封的工作腔中填充光敏料（5），光束（39）透过透光件（30）选择性照射光敏料（5）在工作腔中逐层打印成型模型（51），所述模型（51）与透光件（30）之间在逐层打印过程中可控相对远离移动，其特征在于：逐层打印过程中通过对光敏料（5）的压强和\或体积进行控制使得所述透光件（30）在打印工作位和剥离工作位交替；控制光敏料（5）的压强为打印工作压强或为设定体积时，所述透光件（30）呈平整状态且与模型（51）之间为预设间隙，所述透光件（30）位于打印工作位，所述光束（39）透过透光件（30）选择性照射光敏料（5）形成固化层；控制光敏料（5）的压强或体积增大时，所述透光件（30）与模型（51）相贴合的部分朝相对模型（51）的另一侧移动并与模型（51）发生剥离，所述透光件（30）位于剥离工作位。


2.根据权利要求1所述的一种光敏料脉动离型方法，其特征在于：所述缸套（2）的相对两侧靠近透光件（30）的位置分别设有光敏料（5）的流入孔（55-1）和流出孔（55-2），所述光敏料（5）连续由流入孔（55-1）流入工作腔并由流出孔（55-2）流出，使得靠近透光件（30）的光敏料（5）流动带走热量；或者，所述缸套（2）的相对两侧靠近透光件（30）的位置分别设有光敏料（5）的流入孔（55-1）和流出孔（55-2），当所述透光件（30）处于剥离工作位时光敏料（5）由流入孔（55-1）流入工作腔并由流出孔（55-2）流出，使得靠近透光件（30）的光敏料（5）流动带走热量，当所述透光件（30）处于打印工作位时光敏料（5）停止流动。


3.根据权利要求1所述的一种光敏料脉动离型方法，其特征在于：对所述透光件（30）与模型（51）之间的分离情况进行检测，并通过检测结果对光敏料（5）的压强或体积进行反馈控制，当检测到透光件（30）与模型（51）剥离完成时，停止对光敏料（5）增压或注入或者停止光敏料（5）的压强保持。


4.根据权利要求1所述的一种光敏料脉动离型方法，其特征在于：逐层打印过程中，控制模型（51）保持单向移动使得模型（51）与透光件（30）之间相对远离移动达到预设距离；或者，模型与透光件连续相互远离移动，当所述透光件（30）在打印工作位时光束照射，处于剥离工作位时光束停止照射。


5.一种实现权利要求1所述的光敏料脉动离型方法的装置，其特征在于：还包括料源装置（4）和支撑板（35），所述支撑板（35）至少中部区域可透光，所述透光件（30）为透光的离型膜（33），所述离型膜（33）相对模型（51）的另一侧设有所述支撑板（35），所述支撑板（35）与离型膜（33）之间存在预设间隙，所述料源装置（4）对工作腔内的光敏料（5）的压强和\或体积进行升降控制，所述离型膜（33）处于打印工作位时呈平整结构，所述离型膜（33）在与模型（51）发生剥离时，所述离型膜（33）与模型（51）相贴合的部分朝远离模型（51）的方向发生变形形成向支撑板（35）一侧的凸起结构，并通过支撑板（35）对离型膜（33）的向外凸起进行限位。


6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述支撑板（35）与离型膜（33）之间形成封闭腔，所述封闭腔设置可透光的介质（61），所述离型膜（33）在打印工作位时封闭腔中填充介质（61）、在剥离工作位时介质（61）排出封闭腔。


7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述支撑板（35）与缸套（2）的内侧滑动密封配合，打印过程中支撑板与离型膜远离模型的方向移动；或者支撑板将离型膜压靠到缸套（2）的端部形成固连并密封，打印过程中模型朝远离支撑板和离型膜的方向移动。


8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述支撑板（35）的两面都设置有周边外凸的凸台，一面比另一面的高；将所述支撑板（35）的不同面与离型膜（33）对应，当离型膜（33）处于剥离工作位时实现不同的变形量限位。


9.一种实现权利要求1所述的光敏料脉动离型方法的装置，其特征在于：还包括料源装置（4）和支撑件（28），所述支撑件（28）包括限位部（24）、定位部（29）和复位结构，所述透光件（30）包括透光板（3），所述定位部（29）用于对透光板（3）的打印工作位进行定位，所述复位结构用于使透光板（3）向打印工作位复位，所述限位部（24）用于对透光板（3）的剥离工作位进行限位，所述料源装置（4）对工作腔内的光敏料（5）的压强和\或体积进行升降控制，使得所述透光板（3）在打印时处于打印工作位、在与模型（51）发生剥离时朝远离模型（51）的方向移动。


10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：所述定位部（29）为缸套（2）的端部，所述支撑件（28）还包括连接部（25），所述连接部（25）为杆状结构，所述透光板（3）与缸套（2）的内壁或缸套（2）的端部保持密封；且，
所述连接部（25）一端与透光板（3）固定连接，另一端与限位部（24）固定连接，所述限位部（24）设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：季鹏凯，
申请(专利权)人：源秩科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31