【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印，具体涉及一种无支撑的光固化3d打印系统及方法。
技术介绍
1、光固化金属3d打印是一种利用金属悬浮在光敏树脂中的浆料进行3d打印的方法。这一技术结合了光固化成型(如sla、dlp)和金属的优点，能够制造出高精度的金属零件。实现无支撑打印是该技术发展的一个重要方向。
2、然而，在现有的光固化金属3d打印技术中，由于作为其原料的金属浆料通常为液态，因此需要在打印过程中构建支撑结构以支撑、悬挑复杂的结构特征，且支撑与零件有一定的接触点和接触面，完成打印后需要耗费人力物力进行支撑去除，这不仅增加了材料和劳动成本，还可能对最终产品的质量产生负面影响，例如，在接触点和接触面的支撑去除过程可能使得零件表面变得较为粗糙，尺寸精度和表明精度大大降低，甚至出现零件损坏，这些现象使得零件的制造出现较大的缺陷，无法真正的满足工业制造的需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种无支撑的光固化3d打印系统及方法，以解决现有的光固化金属3d打印技术中需建立支撑进行打印而造成的成本和人工浪费问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种无支撑的光固化3d打印系统，系统包括：
3、激光模块，包括激光器，用于产生扫描激光束以固化打印原料，所述打印原料在室温下为固体状态，加热至预设温度为液体状态；
4、打印模块，包括原料仓、双刮刀单元以及成型仓；
5、所述原料仓，用于容置所述打印原料，原料仓内设置有第一升降平台，用于向上推送所
6、所述双刮刀单元包括第一刮刀和第二刮刀，所述第二刮刀用于将所述原料仓中的所述打印原料的表面加热至液体状态后，刮至所述成型仓中的成型平台上；所述成型平台位于所述成型仓的表面；
7、所述第一刮刀用于将所述成型平台表层的所述打印原料降温至凝固点温度以下，以使得所述成型平台表层的所述打印原料凝固；
8、所述成型仓，包括第二升降平台，所述第二升降平台用于向下容纳所述打印原料。
9、本专利技术实施例提供的无支撑的光固化3d打印系统，通过设置双刮刀单元，其中，第二刮刀将容置于原料仓内的打印原料的表面加热至液体状态，并将其刮至成型仓内的打印平台上并涂覆于其表面，并将多余的打印原料按照预设方式进行回收，紧接着，第一刮刀随后将涂覆于成型平台表面的打印原料降温至凝固，以提升激光固化效果，由于在室温下打印原料为固体，因此在成型仓中可实现无支撑的光固化打印，避免了打印支撑件的原料浪费以及打印后去除支撑件的繁琐流程。
10、在一种可选的实施方式中，打印原料为热敏性树脂金属混合浆料。
11、本专利技术实施例提供的无支撑的光固化3d打印系统，通过将金属粉末悬浮在光敏树脂的浆料中，调配出热敏性树脂金属混合浆料，使得打印原料在常温下是固体，经加热至预设温度后为液体状态，得以解决光固化打印中需要原料支撑以及金属在混合浆料中容易沉降的问题。
12、在一种可选的实施方式中，成型仓内置有第一冷却装置，第一冷却装置用于维持未被固化的打印原料为固体状态，以支撑已固化的打印件。
13、本专利技术实施例提供的无支撑的光固化3d打印系统，通过在成型仓内设置第一冷却装置，用以维持在室温下为液体的未被固化的打印原料在光固化打印过程中保持固体状态，以支撑已固化的打印件，扩大了该系统适用的打印原料的种类和范围。
14、在一种可选的实施方式中，原料仓内置第二冷却装置，以维持未被固化的打印原料为固体状态。
15、本专利技术实施例提供的无支撑的光固化3d打印系统，通过在原料仓内设置第一冷却装置，用以维持在室温下为液体的未被固化的打印原料在光固化打印过程中保持固体状态，扩大了该系统适用的打印原料的种类和范围。
16、第二方面，本专利技术提供了一种无支撑的光固化3d打印方法，应用于上述无支撑的光固化3d打印系统，该系统中还包括控制器，方法由控制器执行，方法包括：
17、控制第二刮刀将原料仓中的打印原料的表面加热至液体状态，并将液体状态的所述打印原料刮至成型仓，涂覆在成型平台表面；
18、控制第一刮刀将涂覆在成型平台表面的所述打印原料降温至凝固点温度以下，以使得在所述成型平台表层的所述打印原料凝固；
19、控制激光器产生扫描激光束至所述成型平台，以按照预设形状固化所述成型平台表面的所述打印原料，直至生成打印件。
20、本专利技术实施例提供的无支撑的光固化3d打印方法，先通过双刮刀单元中的第二刮刀将容置于原料仓内的打印原料的表面加热至液体状态，并将其刮至成型仓内的打印平台上并涂覆于其表面，并多余打印原料则以预设方式进行回收，再通过第一刮刀随后将涂覆于成型平台表面的打印原料降温至凝固，即时降温凝固提高了激光固化的效果以及打印件的质量，另外，由于在室温下打印原料为固体，因此在成型仓中可实现无支撑的光固化打印，避免了打印支撑件的原料浪费以及打印后去除支撑件的繁琐流程。
21、在一种可选的实施方式中，方法还包括：
22、打印过程中，控制成型仓内的第一冷却装置以及原料仓内的第二冷却装置温度不超过目标温度，以使得打印原料保持固体状态。
23、打印完成后，控制第一冷却装置升温至预设温度，以分离打印件。
24、本专利技术实施例提供的无支撑的光固化3d打印方法，在打印过程中，控制第一冷却装置以及第二冷却装置不超过目标温度以使得打印过程中打印原料保持固体状态以支撑打印件，打印完成后则控制第一冷却装置升温，使得未被激光固化的打印原料自然融化，实现打印零件和其余材料的自然分离。
25、在一种可选的实施方式中，方法还包括：
26、对打印件进行脱脂处理，以去除所述打印件中的有机粘合剂；
27、对脱脂后的打印件进行烧结处理，以达到预设的机械强度和密度。
28、本专利技术实施例提供的无支撑的光固化3d打印方法，将打印出的零件经过脱脂处理去除内部的有机粘合剂，以确保打印件具有更纯净的材质和更可靠的品质。同时，通过烧结热处理，能够使得打印件材料中的孔隙和空隙被填充或闭合，进而增加打印件的密度，提高其整体物理性能和稳定性。
29、第三方面，本专利技术提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的无支撑的光固化3d打印方法。
30、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的无支撑的光固化3d打印方法。
31、第五方面，本专利技术提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的无支撑的光固化3d打印方法。
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1.一种无支撑的光固化3D打印系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述打印原料为热敏性树脂金属混合浆料。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述成型仓内置有第一冷却装置，所述第一冷却装置用于维持未被固化的所述打印原料为固体状态，以支撑已固化的打印件。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述原料仓内置第二冷却装置，以维持未被固化的所述打印原料为固体状态。
5.一种无支撑的光固化3D打印方法，其特征在于，应用于权利要求1至4中任一项所述的无支撑的光固化3D打印系统，所述光固化3D打印系统中还包括控制器，所述方法由所述控制器执行，所述方法包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求5至7所述的方
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求5至7所述的方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求5至7所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种无支撑的光固化3d打印系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述打印原料为热敏性树脂金属混合浆料。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述成型仓内置有第一冷却装置，所述第一冷却装置用于维持未被固化的所述打印原料为固体状态，以支撑已固化的打印件。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述原料仓内置第二冷却装置，以维持未被固化的所述打印原料为固体状态。
5.一种无支撑的光固化3d打印方法，其特征在于，应用于权利要求1至4中任一项所述的无支撑的光固化3d打印系统，所述光固化3d打印系统中还包括控制器，所述方法由所述控制器执行，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾绍连，于清晓，肖志，张子扬，彭景光，
申请(专利权)人：上海联泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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