一種以led列陣為光源的光敏樹脂3d打印機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種3D打印機，具體為一種以LED列陣為光源的光敏樹脂3D打印機。
【背景技術】
[0002]3D打印機或稱作快速成型機，是一種電腦輸出設備，可以將電腦內儲存的數據永久地輸出為立體物體。3D打印機的種類很多，常用的有:以粉末-粘合劑為基本原理的三維打印技術(3DP)、熔融沉積造型技術(FDM)、激光立體印刷術(SLA)、數字化光照加工技術(DLP)、選擇性激光燒結技術(SLS)、選擇性激光熔化技術(SLM)、電子束熔化技術(EBM)、層壓制造技術(LLM)、氣溶膠打印技術(Aerosolprinting)、生物繪圖技術(B1plotter)、高分子噴射技術(Polymer Jetting)、立體印刷術(Micro Stereolithography)。
[0003]目前市場上以光敏樹脂為原料的快速成型機或3d打印機都是以激光或者投影機為光源。投影機光源不均勻，無法保證整個打印區域光照強度一致，從而導致打印出來的物體尺寸偏差過大。激光以振鏡掃描方式照射打印區域，當打印范圍或者截面較大時打印速度比較慢；而且目前3D打印機使用激光的光斑直徑難以做到0.05mm以下，所以打印出來的物體表面比較粗糙，容易看到比較明顯的紋路。
[0004]因此，針對上述中的問題需要設計一種以LED列陣為光源的光敏樹脂3D打印機。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供一種以LED列陣為光源的光敏樹脂3D打印機，可以有效解決【背景技術】中的問題。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案:
[0007]本發明提供一種以LED列陣為光源的光敏樹脂3D打印機，包括LED裝置和打印平臺升降裝置，所述LED裝置的頂部活動連接LED水平移動機構，所述打印平臺升降裝置的一端固定連接打印平臺，所述打印平臺升降裝置的下方設置有樹脂槽，所述樹脂槽內置有液態光敏樹脂，所述打印平臺的頂部用于放置打印物體。
[0008]作為本發明的一種優選技術方案，所述LED裝置為一組密集的發光LED 二極管陣列。
[0009]作為本發明的一種優選技術方案，所述LED裝置平行于打印平臺和液態光敏樹脂的上表面，所述LED水平移動機構垂直于打印平臺升降裝置，所述打印平臺升降裝置垂直于打印平臺和液態光敏樹脂的上表面。
[0010]與現有技術相比本發明所達到的有益效果是:光照強度均勻、打印速度快；可以使光敏樹脂3D打印機、快速成型機在整個打印范圍內光照強度保存一致，提高打印精度，打印出來的物品表面光潔，而且簡化了 3D打印機(快速成型機)的機械結構和控制程序，延長了光源壽命。
【附圖說明】
[0011]附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。
[0012]在附圖中:
[0013]圖1是本發明結構示意圖；
[0014]圖2是本發明剖視結構示意圖；
[0015]圖3是本發明俯視結構示意圖；
[0016]圖4是本發明工作過程不意圖；
[0017]圖5是本發明工作過程示意圖；
[0018]圖6是本發明工作過程示意圖；
[0019]圖中標號:1、LED裝置；2、LED水平移動機構；3、打印平臺升降裝置；4、樹脂槽；5、液態光敏樹脂；6、打印平臺；7、打印物體。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0021]實施例:如圖1-3所示，本發明提供一種以LED列陣為光源的光敏樹脂3D打印機，包括LED裝置I和打印平臺升降裝置3，所述LED裝置I的頂部活動連接LED水平移動機構2，所述打印平臺升降裝置3固定連接打印平臺6，所述打印平臺升降裝置3的下方設置有樹脂槽4，所述樹脂槽4內置有液態光敏樹脂5，所述打印平臺6的頂部用于放置打印物體7。
[0022]所述LED裝置I為一組密集的發光LED 二極管陣列，將數據信息的電信號轉化為光信號然后發射到液態光敏樹脂5上使光敏樹脂受光固化。LED裝置2掃描的同時沿著垂直于LED陣列的水平方向移動，如此在光敏樹脂5表面形成需要的圖形。
[0023]打印之前，把被打印物品7的立體文件輸入計算機，計算機程序可以根據使用者的需要對圖形進行旋轉、移動、尺寸變化、加支撐等，然后對立體圖形進行切片，如此形成截面圖形、確定截面厚度以及截面的數量，同時計算機程序還確定打印時LED陣列的移動速度。
[0024]所述LED裝置I平行于打印平臺6和液態光敏樹脂5表面，所述LED水平移動機構2垂直于打印平臺升降裝置3，所述打印平臺升降裝置3垂直于打印平臺6和液態光敏樹脂5表面。
[0025]工作過程，打印平臺6先向下浸入液態光敏樹脂5中，再抬升到低于液態光敏樹脂5的上表面一定的距離，如此就在打印平臺6的表面形成了一薄層液態光敏樹脂5。然后LED裝置I由樹脂槽4的一側向另一側勻速運動；
[0026]當移動到如圖4所示第一層切片截面中有圖形的地方時，LED陣列中相應的LED開始照射，例如:打印到方框左壁時，中間的若干連續的LED裝置I發光照射液態光敏樹脂5 ;
[0027]如圖5所示，當LED裝置I移動時，根據截面圖形的變化，LED的反光區域實時進行調整。例如，當左壁打印結束，開始打印兩側時，LED光束變為兩小段；
[0028]如圖6所示，LED陣列繼續移動時，LED的發光區域繼續實時進行調整。
[0029]當第一薄層打印結束后，打印平臺6再次向下浸入液態光敏樹脂5中，然后抬升，但是抬升距離比第一次抬升略低，略低的程度相當于第二薄層的厚度，這樣就使已經固化在打印平臺上的液態光敏樹脂層的上表面抬升到低于液態光敏樹脂5上表面一定的距離，從而在打印平臺6上已經固化的液態光敏樹脂層的表面形成了第二層液態光敏樹脂薄層。然后LED光源由樹脂槽4的一側向另一側勻速運動，當移動到第二層切片截面中有圖形的地方時，LED陣列中相應的LED開始照射，如此把第二幅圖形掃描到打印平臺的液態光敏樹脂薄層上，受到光照的液態光敏樹脂則固化成型，形成物體的第二個截面。然后LED光源回到原位。如此周而復始，光敏樹脂一層層固化，直到形成需要的立體物品。
[0030]本發明另一種成型方式:裝有液態光敏樹脂的樹脂槽位于上方，樹脂槽的底部是一塊防粘的透明平板，LED陣列位于樹脂槽下方，LED發出的光可以透過透明平板照射光敏樹脂。打印平臺在樹脂槽內。打印第一層的時候，打印平臺首先移動到距離透明平板非常近的位置，在打印平臺和透明平板之間形成光敏樹脂薄層。然后LED由樹脂槽的一側向另一側勻速運動，當移動到第一層切片截面中有圖形的地方時，LED陣列中相應的LED開始照射，如此把一整幅圖形掃描到打印平臺的光敏樹脂薄層上，受到光照的光敏樹脂則固化成型，形成物體的一個截面。然后LED光源回到原位。打印平臺抬升一定距離，使固化的光敏樹脂離開透明平板，然后打印平臺下降一定距離使透明平臺上形成第二層光敏樹脂薄層。LED光源由樹脂槽的一側向另一側勻速運動，當移動到第二層切片截面中有圖形的地方時，LED陣列中相應的LED開始照射，如此把第二幅圖形掃描到打印平臺的光敏樹脂薄層上，受到光照的光敏樹脂則固化成型，形成物體的第一個截面。然后LED光源回到原位。如此周而復始，光敏樹脂一層層固化，直到形成需要的立體物品
[0031]本發明光照強度均勻、打印速度快；可以使光敏樹脂3D打印機、快速成型機在整個打印范圍內光照強度保存一致，提高打印精度，打印出來的物品表面光潔，而且簡化了 3D打印機(快速成型機)的機械結構和控制程序，延長了光源壽命。
[0032]最后應說明的是:以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種以LED列陣為光源的光敏樹脂3D打印機，其特征在于，包括LED裝置(I)和打印平臺升降裝置(3)，所述LED裝置(I)的頂部活動連接LED水平移動機構(2)，所述打印平臺升降裝置(3)的一端固定連接打印平臺￠)，所述打印平臺升降裝置(3)的下方設置有樹脂槽(4)，所述樹脂槽(4)內置有液態光敏樹脂(5)，所述打印平臺(6)的頂部用于放置打印物體(7)。2.根據權利要求1所述的一種以LED列陣為光源的光敏樹脂3D打印機，其特征在于，所述LED裝置(I)為一組密集的發光LED 二極管陣列。3.根據權利要求1所述的一種以LED列陣為光源的光敏樹脂3D打印機，其特征在于，所述LED裝置(I)平行于打印平臺(6)和光敏樹脂的上表面，所述LED水平移動機構(2)垂直于打印平臺升降裝置(3)，所述打印平臺升降裝置(3)垂直于打印平臺(6)和光敏樹脂的上表面。
【專利摘要】本發明提供一種以LED列陣為光源的光敏樹脂3D打印機，包括LED裝置和打印平臺升降裝置，所述LED裝置的頂部活動連接LED水平移動機構，所述打印平臺升降裝置的底部固定連接打印平臺，所述打印平臺升降裝置的下方設置有樹脂槽，所述樹脂槽內置有液態光敏樹脂，所述打印平臺的頂部放置打印物體。本發明光照強度均勻、打印速度快；可以使光敏樹脂3D打印機、快速成型機在整個打印范圍內光照強度保存一致，提高打印精度，打印出來的物品表面光潔，而且簡化了3D打印機的機械結構和控制程序，延長了光源壽命。
【IPC分類】B29C67/00, B33Y30/00
【公開號】CN105172141
【申請號】
【發明人】杜暉
【申請人】杜暉
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月10日