一種應(yīng)用于sls3d打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置制造方法
【專利摘要】一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，包括光源、暗箱、載物裝置，暗箱前端和后端為敞口，敞口均設(shè)有伸縮門，伸縮門與光源相匹配，伸縮門連接有控制開關(guān)，控制開關(guān)與伸縮門相匹配，控制開關(guān)位于暗箱上，暗箱設(shè)有伸縮節(jié)，暗箱設(shè)有載物裝置通道，載物裝置通道與載物裝置相匹配；載物裝置包括載物板與物鏡，載物板設(shè)有嵌口，嵌口與物鏡相匹配，物鏡嵌于載物板。本實(shí)用新型通過引入物鏡，將發(fā)散的光線有效聚焦，并采用伸縮節(jié)微調(diào)光斑直接，使得聚焦后的光斑直徑小，光斑功率密度高，粉末燒結(jié)徹底，燒結(jié)質(zhì)量高，成品精度高，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】 —種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)實(shí)際上是一系列快速原型成型技術(shù)的統(tǒng)稱，目前市場上常見的3D打印技術(shù)主要有 3DP (3D Printing)三維印刷技術(shù)、FDM (Fused Deposition Modeling)溶融層積成型技術(shù)、SLA (Stereolithography)立體平版印刷技術(shù)、LOM (Laminated ObjectModelling)疊層實(shí)體制造技術(shù)、SLS (Selected Laser Sintering)選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)、DLP(Digital Light Procession)數(shù)字光處理成型技術(shù)等。
[0003]對于SLS技術(shù),聚焦光斑直徑的大小是一個(gè)重要的參數(shù)。在激光輸出功率不變的情況下，聚焦光斑的直徑越小，光斑的功率密度越高；同時(shí)，聚焦光斑直徑的大小決定掃描間距的設(shè)定，而掃描間距又會對成型的效率和效果造成直接影響。在SLS的加工過程中，倘若聚焦光斑過大，除了會由于光斑功率密度不足造成粉末燒結(jié)質(zhì)量低下外，還會導(dǎo)致相鄰掃描線的燒結(jié)區(qū)域部分重疊。掃描線由于受到前一條已燒結(jié)線的約束，會產(chǎn)生向上翹曲的趨勢。特別是在成形工件的底部，已燒結(jié)層內(nèi)部持續(xù)受上層粉末燒結(jié)熱量的加熱，在收縮和內(nèi)應(yīng)力的作用下，零件邊緣向中心收縮，最終會導(dǎo)致零件輪廓表現(xiàn)出棱角模糊，并且向上收縮的問題。因此，為了保證加工零件的精度，對焦光斑的直徑進(jìn)行優(yōu)化，在一定范圍內(nèi)縮小聚焦光斑直徑是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的在于提供一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，通過物鏡的聚焦作用，控制聚焦光斑的直徑大小以提高燒結(jié)粉末的效率。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，包括光源、暗箱、載物裝置，其特征在于:暗箱前端和后端為敞口，敞口處均設(shè)有伸縮門，伸縮門與光源相匹配，伸縮門連接有控制開關(guān)，控制開關(guān)與伸縮門相匹配，控制開關(guān)位于暗箱上，暗箱設(shè)有伸縮節(jié)，暗箱設(shè)有載物裝置通道，載物裝置通道與載物裝置相匹配；載物裝置包括載物板與物鏡，載物板設(shè)有嵌口，嵌口與物鏡相匹配，物鏡嵌于載物板。實(shí)現(xiàn)動態(tài)聚焦裝置物鏡聚焦自主控制聚焦光斑的直徑大小，提高3D打印機(jī)的打印質(zhì)量。
[0007]優(yōu)選后，控制開關(guān)為調(diào)幅開關(guān)，控制開關(guān)控制伸縮門的伸縮幅度，適用范圍廣。
[0008]進(jìn)一步，伸縮節(jié)分隔暗箱為第一聚焦區(qū)、第二聚焦區(qū)和第三聚焦區(qū)，通過調(diào)節(jié)各聚焦區(qū)之間的距離，實(shí)現(xiàn)自主控制聚焦光斑的直徑大小。
[0009]進(jìn)一步，載物裝置通道分別位于第一聚焦區(qū)、第二聚焦區(qū)和第三聚焦區(qū)，實(shí)現(xiàn)物鏡之間距離可調(diào)節(jié)。
[0010]進(jìn)一步，載物裝置通道左側(cè)和右側(cè)均開口，載物裝置通道上沿至暗箱上表面，載物裝置通道下沿至暗箱下表面。[0011 ] 進(jìn)一步，載物裝置通道上表面和下表面均設(shè)有限位孔。
[0012]進(jìn)一步，載物板上表面和下表面均設(shè)有限位凸起，限位凸起與限位孔相匹配，保證載物裝置固定于載物裝置通道內(nèi)。
[0013]優(yōu)選后，限位凸起受力收縮，實(shí)現(xiàn)載物裝置可拆卸。
[0014]進(jìn)一步，物鏡包括第一物鏡與第二物鏡，第一物鏡與第二物鏡尺寸有差異，兩種物鏡結(jié)合使用，有效調(diào)節(jié)光斑直徑。
[0015]由于采用上述技術(shù)方案，得到以下有益效果:
[0016]本實(shí)用新型通過引入物鏡，將發(fā)散的光線有效聚焦，聚焦后的光斑直徑小，光斑功率密度高，粉末燒結(jié)徹底，燒結(jié)質(zhì)量高，成品精度高，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。物鏡處于暗箱內(nèi)，不僅避免他光源的干擾，并且能夠充分利用光線。同時(shí)通過控制開關(guān)，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)伸縮門的伸縮幅度，具有自主可控、針對性強(qiáng)等特點(diǎn)。物鏡板為物鏡提供載體，不僅有保護(hù)物鏡的作用，而且為物鏡提供支架，方便耐用。伸縮節(jié)可調(diào)節(jié)物鏡之間的水平距離，實(shí)現(xiàn)微調(diào)光斑，從而獲得較為滿意的光斑大小，擴(kuò)大了 SLS3D打印機(jī)的適用范圍，具有針對性強(qiáng)，自主可控的特點(diǎn)。同時(shí)本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，投入成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明:
[0018]圖1為本實(shí)用新型一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置的的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置的暗箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置的載物裝置及其內(nèi)部部件連接的示意圖；
[0021]圖4為圖21處的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1至圖5所示，一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，包括光源4、暗箱1、載物裝置，暗箱I前端和后端為敞口，敞口處均設(shè)有伸縮門3，伸縮門3與光源4相匹配，伸縮門3連接有控制開關(guān)5，控制開關(guān)5為調(diào)幅開關(guān)，控制開關(guān)5呈旋鈕形狀可調(diào)節(jié)伸縮門3的伸縮幅度，以符合實(shí)際使用的需要；控制開關(guān)5位于暗箱I上表面，暗箱I設(shè)有兩節(jié)伸縮節(jié)6，兩節(jié)伸縮節(jié)6分隔暗箱I為第一聚焦區(qū)21、第二聚焦區(qū)22和第三聚焦區(qū)23，伸縮節(jié)6調(diào)節(jié)各聚焦區(qū)之間的距離，實(shí)現(xiàn)自主控制聚焦光斑的直徑大小。暗箱I表面設(shè)有載物裝置通道9，載物裝置通道9左右兩側(cè)開口，上沿至暗箱I上表面，下沿至暗箱I下表面；載物裝置通道9分別分布于第一聚焦區(qū)21、第二聚焦區(qū)22、第三聚焦區(qū)23，載物裝置通道9與載物裝置相匹配，載物裝置可通過載物裝置通道9進(jìn)入暗箱1，并準(zhǔn)確置于載物裝置通道9中。載物裝置包括載物板8與物鏡7，載物板8設(shè)有嵌口 81，嵌口 81與物鏡7相匹配，物鏡7嵌于載物板8，載物板8不僅的保護(hù)物鏡7，也為物鏡7提供一個(gè)載體，使之能夠固定于暗箱I內(nèi)。物鏡7包括第一物鏡71與第二物鏡72，第一物鏡71與第二物鏡72尺寸不同，第一物鏡71和第二物鏡72均有與之相匹配的載物板8，兩種物鏡7結(jié)合使用，有效調(diào)節(jié)光斑直徑。載物裝置通道9上表面和下表面設(shè)有限位孔91，上表面和下表面各兩個(gè)；載物板8上表面和下表面均設(shè)有限位凸起82，上表面和下表面各兩個(gè)，限位凸起82與限位孔91相匹配，保證載物裝置固定于載物裝置通道9內(nèi)。同時(shí)限位凸起82可伸縮，施加一定的力可拆卸載物
裝置。
[0024]使用過程中，首先調(diào)節(jié)控制開關(guān)5，控制光線入射幅度，將載物裝置裝入合理的聚焦區(qū)域，邊觀察光斑直徑邊調(diào)節(jié)各聚焦區(qū)之間的距離。待符合要求后，固定裝置，打印工作開始，若中途需要改變光斑大小，可作進(jìn)一步調(diào)節(jié)。完成打印工作后，關(guān)閉電源，按下限位凸起82，取出載物裝置。本實(shí)用新型將發(fā)散的光線有效聚焦，聚焦后的光斑直徑小，光斑功率密度高，粉末燒結(jié)徹底，燒結(jié)質(zhì)量高，成品精度高，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
[0025]以上僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本實(shí)用新型為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，包括光源、暗箱、載物裝置，其特征在于:所述暗箱前端和后端為敞口，所述敞口處均設(shè)有伸縮門，所述伸縮門與所述光源相匹配，所述伸縮門連接有控制開關(guān)，所述控制開關(guān)與所述伸縮門相匹配，所述控制開關(guān)位于所述暗箱上，所述暗箱設(shè)有伸縮節(jié)，所述暗箱設(shè)有載物裝置通道，所述載物裝置通道與所述載物裝置相匹配；所述載物裝置包括載物板與物鏡，所述載物板設(shè)有嵌口，所述嵌口與物鏡相匹配，所述物鏡嵌于所述載物板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，其特征在于:所述控制開光為調(diào)幅開關(guān)，所述控制開關(guān)控制所述伸縮門的伸縮幅度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，其特征在于:所述伸縮節(jié)分隔所述暗箱為第一聚焦區(qū)、第二聚焦區(qū)和第三聚焦區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，其特征在于:所述載物裝置通道分別位于所述第一聚焦區(qū)、所述第二聚焦區(qū)和所述第三聚焦區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，其特征在于:所述載物裝置通道左側(cè)和右側(cè)均開口，所述載物裝置通道上沿至所述暗箱上表面，所述載物裝置通道下沿至所述暗箱下表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，其特征在于:所述載物裝置通道上表面和下表面均設(shè)有限位孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，其特征在于:所述載物板上表面和下表面均設(shè)有限位凸起，所述限位凸起與所述限位孔相匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，其特征在于:所述限位凸起受力收縮。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于SLS3D打印機(jī)的動態(tài)聚焦裝置，其特征在于:所述物鏡包括第一物鏡與第二物鏡，所述第一物鏡與所述第二物鏡的尺寸各異。
【文檔編號】B22F3/105GK203578769SQ201320794185
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】裴文劍 申請人:金華市閃鑄科技有限公司