一种倒置式光固化制造技术

本申请属于增材制造领域，尤其涉及一种倒置式光固化

【技术实现步骤摘要】
一种倒置式光固化3D打印设备


[0001]本申请涉及增材制造领域，尤其是涉及一种倒置式光固化
3D
打印设备
。

技术介绍

[0002]数字光处理
3D
打印技术（
Digital Light Processing
，简称
DLP
）是上世纪末问世的第二代光固化成型技术
。
[0003]相比于立体光刻造型技术（
Stereo Lithography Appearance
，简称
SLA
）使用激光头逐层扫描成型，
DLP
技术主要是通过投影仪来逐层整层固化光敏聚合物液体，投影仪每次工作即成型一个作业切面，无需等待扫描的过程，从而更高效地创建出
3D
打印对象
。
[0004]然而，由于固化工序的用时大大减少，铺料工序在每层打印中的时间占比显著增加，如何优化铺料效率，进一步降低打印时间成了亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，提高光固化
3D
打印过程中的生产效率，本申请提供一种倒置式光固化
3D
打印设备
。
[0006]本申请提供的一种倒置式光固化
3D
打印设备采用如下的技术方案：一种倒置式光固化
3D
打印设备，包括投影仪
、
成型组件
、
旋涂组件；所述旋涂组件包括供料管和水平设置的旋涂盘，所述旋涂盘的圆心开有贯穿所述旋转盘两面的出料孔，所述出料孔与所述供料管的出料端可旋转连接；所述投影仪设置于所述旋涂盘的下方，且出光方向朝向所述旋涂盘；所述成型组件包括成型台和动力件，所述成型台设置于所述旋涂盘背离所述投影仪的一侧，且包括一个与所述旋涂盘平行相对的面；所述动力件用于使所述成型台靠近或远离所述旋涂盘
。
[0007]通过采用上述技术方案，供料管挤出的金属浆液在旋涂盘的旋转下被施加线速度，而后因为旋涂盘无法提供足够的向心力，在惯性作用下，向四周甩出，形成均匀的铺料层；而后，投影仪在程序控制下对金属浆液进行照射，使部分区域的金属浆液凝固，与成型台或前道工序的金属生坯固定连接，层层堆叠形成完整的工件
。
[0008]可选的，所述成型组件包括多个成型台，所述成型台以所述旋涂盘的圆心法线为轴成圆周阵列排布
。
[0009]通过采用上述技术方案，在一次铺料工序后，多个成型台同步下沉，投影仪对多个成型台对应的区域进行照射，一次性成型多个作业切片，加快了生产效率
。
[0010]可选的，所述成型组件还包括旋转台，用于使所述成型台绕所述旋涂盘的圆心法线进行旋转，或，所述旋涂盘的边缘设有围挡，所述围挡将所述旋涂盘靠近所述成型台的一面圈围
。
[0011]通过采用上述技术方案，在一次铺料后，可通过旋转台的旋转，使成型台在多个工位进行多个固化工序，提高金属浆液的利用率和生产率，且，由于是旋转台旋转，而不是旋涂盘旋转，在旋涂盘和成型台相对旋转的过程中，金属浆液不产生角动量，防止金属浆液被
甩落导致的精度误差
。
[0012]可选的，所述旋涂组件还包括多个隔板，所述隔板设置于所述旋涂盘靠近所述成型台的一面，将所述成型台分隔为多个扇形区域；所述旋涂盘的旋转为顺时针与逆时针交替进行
。
[0013]通过采用上述技术方案，隔板将不同的固化区域隔开，使得成型台从一个固化区域转移到另一个固化区域时，不会因为上一个区域的液量缺失导致新固化区域的液位下降
。
[0014]可选的，所述供料管包括多个子供料管，每个子供料管与所述成型台的扇形区域一一对应
。
[0015]通过采用上述技术方案，不同的固化区域可填充不同的光固化金属或陶瓷或树脂浆液，成型台在同一作业切面上可依次成型不同的材料，使最终成型的工件为复合材料制成
。
[0016]可选的，所述成型组件还包括刮刀，所述刮刀设置于所述旋涂盘靠近所述成型台的一侧，且所述刮刀受所述动力件驱动，使得所述刮刀远离或靠近所述旋涂盘
。
[0017]通过采用上述技术方案，在每次固化工序结束后，成型台旋转至下一个固化工位的过程中，刮刀在旋涂盘表面旋转移动，将残余的金属浆液大部分刮落，小部分粘附于隔板上，在重力作用下会聚，而后在下一个铺料工序甩出，无需除料工序
。
[0018]可选的，所述刮刀与所述成型台间隔一个所述隔板
。
[0019]通过采用上述技术方案，当成型台回归第一个固化工位时，刮刀正好将所有工位的残余金属浆液刮除
。
[0020]可选的，所述刮刀与所述成型台间隔两个所述隔板
。
[0021]通过采用上述技术方案，对于黏度较低的金属浆液，即使浆液被刮刀推流，越过隔板溢流至下一个固化工位，由于成型台已经越过该工位，溢流的金属浆液也不会对工件成型精度造成影响
。
[0022]可选的，所述旋涂盘为光学级透明发热玻璃；所述旋涂盘与供料管通过磁悬浮或气浮轴承连接
。
[0023]通过采用上述技术方案，金属浆液铺设于旋涂盘表面的同时被加热，黏度降低，能更好的平铺于旋涂盘表面，同样，由于黏度下降，金属浆液可以以更小的厚度铺设，实现更低的作业切片厚度，提高成品工件的精度；磁悬浮或气浮轴承的设置能进一步降低转动摩擦，提高旋涂盘的转速，旋涂更薄更均匀
。
[0024]可选的，所述旋涂盘表面设有离型膜，所述离型膜为镀膜或一次性可剥离膜
。
[0025]通过采用上述技术方案，固化的金属生坯与旋涂盘脱离更加彻底，避免因为拉应力导致的工件形变
。
[0026]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.
通过旋涂实现铺料，大大提升了铺料工序的效率，进而提高整个
DLP 3D
打印的生产速度；
2.
隔板将旋涂盘表面进行分区，既可以在一个铺料工序后连续执行多个固化工序实现多个作业切片，也可以在不同分区铺设不同的材料，实现复合材料的增材制造；
3.
刮刀和隔板的设计，使成型台在切换不同固化工位的同时，实现对旋涂盘表面
残余金属浆液的刮除，避免了残余金属浆液对下一次铺料的影响；
4.
旋涂盘对金属浆液进行加热，降低金属浆液的黏度，使铺设更均匀
、
更薄，达到更高的加工精度
。
附图说明
[0027]图1是本申请实施例1的倒置式光固化
3D
打印设备的结构示意图；图2是本申请实施例1的倒置式光固化
3D
打印设备的剖面示意图图3是本申请实施例2的倒置式光固化
3D
打印设备的结构示意图；图4是本申请实施例3的倒置式光固化
3D
打印设备的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种倒置式光固化
3D
打印设备，其特征在于，包括投影仪（3）
、
成型组件（2）
、
旋涂组件（1）；所述旋涂组件（1）包括供料管（
12
）和水平设置的圆形的旋涂盘（
11
），所述旋涂盘（
11
）的圆心开有贯穿所述旋转盘两面的出料孔（
111
），所述出料孔（
111
）与所述供料管（
12
）的出料端可旋转连接；所述投影仪（3）设置于所述旋涂盘（
11
）的下方，且出光方向朝向所述旋涂盘（
11
）；所述成型组件（2）包括成型台（
21
）和动力件（
22
），所述成型台（
21
）设置于所述旋涂盘（
11
）背离所述投影仪（3）的一侧，且包括一个与所述旋涂盘（
11
）平行相对的面；所述动力件（
22
）用于使所述成型台（
21
）靠近或远离所述旋涂盘（
11
）
。2.
根据权利要求1所述的倒置式光固化
3D
打印设备，其特征在于，所述成型组件（2）包括多个成型台（
21
），所述成型台（
21
）以所述旋涂盘（
11
）的圆心法线为轴成圆周阵列排布
。3.
根据权利要求1所述的倒置式光固化
3D
打印设备，其特征在于，所述成型组件（2）还包括旋转台，用于使所述成型台（
21
）绕所述旋涂盘（
11
）的圆心法线进行旋转；或，所述旋涂盘（
11
）的边缘设有围挡（
113
），所述围挡（
113
）将所述旋涂盘（
11
）靠近所述成型台（
21
）的一面圈围
。4.
根据权利要求1所述的倒置式光固化
3D
打印设备，其特征在于，所述旋涂组件（1）还包括多个隔板（
112
），所述隔板（
112<...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟伟，万力，段满堂，
申请(专利权)人：上海佳昱朗科技服务合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：