一種液晶屏式3d打印的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種液晶屏式3D打印機，包括用于盛放光敏樹脂的樹脂槽，所述樹脂槽內(nèi)設(shè)有工作臺，工作臺連接有豎直驅(qū)動機構(gòu)，位于工作臺的正上方設(shè)有液晶屏，樹脂槽頂部設(shè)有刮板機構(gòu)。本實用新型中液晶屏位于工作臺上方，工作臺向下降，打印過程中可以使用刮刀進行涂鋪，保證了打印件的表面質(zhì)量和精度，不會出現(xiàn)錯層、脫膠撕裂現(xiàn)象，高亮度液晶屏的使用使曝光時間縮短，降低了成本。
【專利說明】一種液晶屏式3D打印機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機械制造領(lǐng)域，特別涉及一種效率高且工作穩(wěn)定的液晶屏式3D打印機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于3D打印機使得零件的制造更為快速，3D打印機已經(jīng)越來越廣泛的應用于制造業(yè)中。3D打印的基本成型思想為分層制造，逐層疊加進而得到三維實體。目前市場上光固化樹脂3D打印機主要存有兩種形式:一種是利用振鏡控制激光進行點線掃描的工業(yè)級3D打印機；一種是利用投影儀或液晶屏進行面曝光固化樹脂的桌面型3D打印機。
[0003]振鏡控制激光進行點線掃描的工業(yè)級3D打印機為振鏡控制激光的掃描路徑，激光掃描固化一層，工作臺在豎直方向下降一個層厚的距離(工作臺由伺服電機帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)而運動，運動精度高，每個層厚約為0.05-0.1mm)。工作臺下降后，刮板在平面內(nèi)由伺服電機帶動，進行涂鋪樹脂。刮板刮過一層后，激光再次掃描，如此循環(huán)，直至結(jié)束。該種設(shè)備的缺陷有:由于振鏡(需進口)、激光器的應用，造成整個設(shè)備價格高(50萬以上)；點線掃描時間長效率低；由于激光器、振鏡對外界環(huán)境要求高，需單獨設(shè)置工作空間，安裝空調(diào)、除濕機等設(shè)備。還有現(xiàn)有刮板為增加樹脂刮涂效果而將刮刃設(shè)計得很小很薄(如圖1)，造成加工難度加大且易損傷，容易翻邊卷刃，工作壽命縮短。
[0004]利用投影儀或液晶屏進行面曝光固化樹脂的桌面型3D打印機均采用光源放在下面，工作臺上置，曝光固化一層，絲桿帶動工作臺上升一個層厚的高度。因為向上移動工作臺，為了使已固化的樹脂與樹脂槽底(涂有硅膠)相分離，機器需要有一個“脫膠”的動作，常見的“脫膠”形式有兩種:一、樹脂槽左右移動；二、樹脂槽上下擺動。無論何種動作，脫膠時都有潛在的危險，如固化樹脂層與硅膠(樹脂槽底部)分離時撕裂、定位精度差導致錯層等。
[0005]還有現(xiàn)有的3D打印機的工作臺的升降驅(qū)動均使用兩根導軌(如圖2)，兩個導軌11的引入，必然導致了對平行度的要求，增加了裝配的難度，降低了效率，且增加了成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本實用新型提供一種液晶屏式3D打印機，具有成型精度高，造價低，工作效率高的優(yōu)點。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采取以下技術(shù)方案:
[0008]一種液晶屏式3D打印機，包括用于盛放光敏樹脂的樹脂槽，所述樹脂槽內(nèi)設(shè)有工作臺，工作臺連接有豎直驅(qū)動機構(gòu)，位于工作臺的正上方設(shè)有液晶屏，樹脂槽頂部設(shè)有刮板機構(gòu)。
[0009]所述豎直驅(qū)動機構(gòu)包括連接工作臺的三角架和驅(qū)動三角架豎直運動的豎直滾珠絲杠，豎直滾珠絲杠連接有第一伺服電機。
[0010]所述刮板機構(gòu)包括刮板和驅(qū)動刮板橫向運動的橫向驅(qū)動機構(gòu)。
[0011]所述刮板為長條狀，刮板的兩側(cè)底部設(shè)有刮刃，刮刃的橫截面為直角三角形。
[0012]所述橫向驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動刮板橫向運動的橫向滾珠絲杠，橫向滾珠絲桿連接有第二伺服電機。
[0013]所述樹脂槽內(nèi)設(shè)有液位傳感器及液面浮塊。
[0014]所述液晶屏為高亮度液晶屏，液晶屏上設(shè)有用于傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接口。
[0015]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點:液晶屏位于工作臺上方，工作臺向下降，打印過程中可以使用刮刀進行涂鋪，保證了打印件的表面質(zhì)量和精度，不會出現(xiàn)錯層、脫膠撕裂現(xiàn)象；高亮度液晶屏的使用使曝光時間縮短，降低了成本，根據(jù)不同樹脂每層曝光時間為1-lOs，提高光固化效率；工作臺通過伺服電機帶動滾珠絲杠進行運動，可達到每層層厚
0.005-0.015mm ;刮板通過伺服電機帶動，運動精度高；刮刃的橫截面為直角三角形，增加刮刃的厚度，提高其剛度強度，延長了使用壽命，不易損傷刮刃，同時省去了曲面加工，降低了加工成本；無導軌裝配，降低裝配難度，提高效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有3D打印機的刮板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為現(xiàn)有3D打印機的工作臺的驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本實用新型的刮板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中標號所示為:1_樹脂槽，2-工作臺，3-液晶屏，4-三角架，5-豎直滾珠絲杠，6-第一伺服電機，7-刮板,71-刮刃,8-橫向滾珠絲杠,9-第二伺服電機,10-光敏樹脂，11-導軌。
【具體實施方式】
[0022]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0023]如圖3和圖4所示，一種液晶屏式3D打印機，包括用于盛放光敏樹脂10的樹脂槽1，光敏樹脂10未經(jīng)曝光時為液態(tài)，經(jīng)曝光后成為固態(tài)。樹脂槽I內(nèi)設(shè)有工作臺2，工作臺2用于放置成型的工件，工作臺2連接有豎直驅(qū)動機構(gòu)，工作臺2通過豎直驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動而上升和下降。豎直驅(qū)動機構(gòu)包括連接工作臺2的三角架4和驅(qū)動三角架4豎直運動的豎直滾珠絲杠5，豎直滾珠絲杠5連接有第一伺服電機6，三角架4的穩(wěn)定性好，有效保證工作臺2的移動精度，豎直滾珠絲杠5可選用大直徑的，滿足剛度的需求。位于工作臺2的正上方設(shè)有液晶屏3，液晶屏3為高亮度液晶屏，曝光時間短，提高工作效率。液晶屏3上設(shè)有用于傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接口，方便連接電腦等設(shè)備，以便將工件的參數(shù)傳輸至液晶屏3。樹脂槽I頂部設(shè)有用于涂鋪樹脂的刮板機構(gòu)，刮板機構(gòu)包括刮板7和驅(qū)動刮板7橫向運動的橫向驅(qū)動機構(gòu)，橫向驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動刮板7橫向運動的橫向滾珠絲杠8，橫向滾珠絲桿8連接有第二伺服電機9，刮板7為長條狀，刮板7的兩側(cè)底部設(shè)有刮刃71，刮刃71的橫截面為直角三角形，增加刮刃71的厚度，提高其剛度強度，延長了使用壽命，不易損傷刮刃71，同時省去了曲面加工。樹脂槽I內(nèi)設(shè)有用于調(diào)節(jié)液面的液位傳感器及液面浮塊。
[0024]本實施例中的工作過程:通過計算機控制液晶屏3曝光固化光敏樹脂10，每層曝光固化后，工作臺2通過豎直驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動下降一個層厚,層厚為0.005-0.015mm,每層曝光固化時間為ls-lOs，然后刮板7由橫向驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動橫向運動，從而使刮板7進行樹脂涂鋪，每層固化完后，工作臺2下降一個層厚，刮板7進行涂鋪樹脂，再進行下一層曝光固化。機器含有液面調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用液位傳感器及浮塊進行液面自動調(diào)節(jié)。
[0025] 上述實施例為本實用新型較佳的實現(xiàn)方案，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，只是對本實用新型作出直接的置換或等同的替換，均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液晶屏式3D打印機，包括用于盛放光敏樹脂的樹脂槽(1)，其特征在于:所述樹脂槽內(nèi)設(shè)有工作臺(2)，工作臺連接有豎直驅(qū)動機構(gòu)，位于工作臺的正上方設(shè)有液晶屏(3),樹脂槽頂部設(shè)有刮板機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶屏式3D打印機，其特征在于:所述豎直驅(qū)動機構(gòu)包括連接工作臺(2)的三角架(4)和驅(qū)動三角架豎直運動的豎直滾珠絲杠(5)，豎直滾珠絲杠連接有第一伺服電機(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶屏式3D打印機，其特征在于:所述刮板機構(gòu)包括刮板(7)和驅(qū)動刮板橫向運動的橫向驅(qū)動機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶屏式3D打印機，其特征在于:所述刮板(7)為長條狀，刮板的兩側(cè)底部設(shè)有刮刃(71)，刮刃的橫截面為直角三角形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶屏式3D打印機，其特征在于:所述橫向驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動刮板(7)橫向運動的橫向滾珠絲杠(8)，橫向滾珠絲桿連接有第二伺服電機(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶屏式3D打印機，其特征在于:所述樹脂槽(I)內(nèi)設(shè)有液位傳感器及液面浮塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的液晶屏式3D打印機，其特征在于:所述液晶屏(3)為高亮度液晶屏，液晶屏上設(shè)有用于傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接口。
【文檔編號】B29C67/00GK203945695SQ201420367875
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】鄭羅榮, 李保華 申請人:溫州造夢科技有限公司