本發(fā)明涉及一種3D打印裝置盛液機(jī)構(gòu)，屬于打印設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

3D打印裝置又稱三維打印機(jī)，是一種采用累積制造技術(shù)（即快速成形技術(shù)）的機(jī)器，它的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，機(jī)器按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。目前，常規(guī)的3D打印裝置在打印過程中，都只能打印粘度較低的樹脂溶液，當(dāng)打印溶液粘稠度較高時(shí)，普通的盛液機(jī)構(gòu)很難保證打印溶液表面的平整度，從而導(dǎo)致打印精度低或者無法打印。

有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種3D打印裝置盛液機(jī)構(gòu)，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種3D打印裝置盛液機(jī)構(gòu)，可保證高粘度打印溶液表面的平整性，具有打印速度快、精度高、使用壽命長、操作方便等特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

3D打印裝置盛液機(jī)構(gòu)，包括用于盛放打印溶液的物料槽，用于驅(qū)動(dòng)物料槽轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件，以及用于處理打印溶液的刮刀組件，所述物料槽底部為完全透明或者部分區(qū)域透明的底板，3D打印裝置曝光機(jī)構(gòu)曝光固化的光通過透明的物料槽底部直射打印平臺(tái)。

作為優(yōu)選，所述刮刀組件包括支架、刮片和調(diào)節(jié)器，所述支架固定安裝在基座上，刮片位于物料槽內(nèi)，所述調(diào)節(jié)器包括設(shè)置在支架下表面的2個(gè)導(dǎo)向片，所述導(dǎo)向片內(nèi)側(cè)設(shè)有縱向的導(dǎo)向槽，刮片兩端安裝在導(dǎo)向槽內(nèi)，所述導(dǎo)向片之間設(shè)有一橫向連接桿，刮片通過彈簧與連接桿相連，刮片頂部設(shè)有調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)螺母安裝在支架的螺孔內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母，可調(diào)節(jié)刮片與物料槽之間的距離。

作為優(yōu)選，所述打印平臺(tái)與刮片之間呈70~150°角設(shè)置。

作為優(yōu)選，所述物料槽的透明底板上覆蓋有軟性薄膜。

作為優(yōu)選，所述軟性薄膜包括從下往上依次覆蓋在底板上的硅膠層和特氟龍膜層。軟性薄膜由雙層透明材料復(fù)合而成，在保證高透光率下的情況下，還具有良好的彈性和脫膜效果。

作為優(yōu)選，所述硅膠層厚度為0.5~1.5mm，所述特氟龍膜層厚度為0.1~0.2mm。

作為優(yōu)選，所述物流槽為圓形。

作為優(yōu)選，所述驅(qū)動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)盤軸承、軸承固定座和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述物料槽固定安裝在轉(zhuǎn)盤軸承上，所述軸承固定座固定安裝在基座上，所述轉(zhuǎn)盤軸承與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)，轉(zhuǎn)盤軸承可在軸承固定座上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)物料槽在基座上旋轉(zhuǎn)。

上述3D打印裝置盛液機(jī)構(gòu)工作原理：3D打印裝置的控制機(jī)構(gòu)控制曝光機(jī)構(gòu)、打印機(jī)構(gòu)、盛液機(jī)構(gòu)開始工作，調(diào)節(jié)刮片與物料槽底部的間距，物料槽勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，刮片將物料槽內(nèi)的打印溶液刮成一個(gè)平整的打印層，打印層厚度為一個(gè)固化層；打印平臺(tái)下降至物料槽底部，此時(shí)，打印平臺(tái)下表面與物料槽透明軟性薄膜上表面的間距為單層打印的厚度，物料槽停止轉(zhuǎn)動(dòng)，投影儀通過透明底板和透明軟性薄膜向打印平臺(tái)投射投影圖像，使投影范圍內(nèi)的打印溶液固化并粘貼在打印平臺(tái)上，固化結(jié)束后，打印平臺(tái)上升，物料槽繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；打印平臺(tái)再次下降至物料槽底部，刮片在物料槽轉(zhuǎn)動(dòng)過程中將被打印后的區(qū)域刮平，重復(fù)上述步驟進(jìn)行第二層打印，直至打印結(jié)束。物料槽勻速轉(zhuǎn)動(dòng)速度為0.2~5轉(zhuǎn)/分，物料槽停頓時(shí)間根據(jù)固化時(shí)間而定。

本發(fā)明所述的3D打印裝置盛液機(jī)構(gòu)可使3D打印裝置實(shí)現(xiàn)較高粘度打印溶液的打?。ㄈ缣沾蓾{料等）。打印過程中，物料槽勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，刮刀隨物料槽轉(zhuǎn)動(dòng)均勻刮平打印溶液，并通過調(diào)節(jié)器可精確調(diào)節(jié)刮刀與物料槽底間距，保證每一層固化厚度均勻精準(zhǔn)；在物料槽轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，打印平臺(tái)可多次上升、下降（刮刀可以保證打印平臺(tái)下降位置均已刮平），可大幅度提高打印速度。打印平臺(tái)與刮片之間呈70~150°角設(shè)置，可以使物料槽被固化區(qū)域360度隨機(jī)打印，延長物料槽透明軟性薄膜的使用壽命。

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本實(shí)施例的3D打印裝置立體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)施例的物料槽剖視圖；

圖3為本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)組件和基座立體結(jié)構(gòu)圖；

圖4為圖3的俯視圖；

圖5為本實(shí)施例的刮刀組件立體結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本實(shí)施例的刮刀組件主視圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例所述的3D打印裝置盛液機(jī)構(gòu)應(yīng)用于3D打印裝置中，實(shí)現(xiàn)高粘度溶液的3D打印。如圖1所示，一種3D打印裝置，包括基座1，設(shè)置在基座1內(nèi)的曝光機(jī)構(gòu)2、控制機(jī)構(gòu)3，以及設(shè)置在基座1上的打印機(jī)構(gòu)4和盛液機(jī)構(gòu)5，其中，所述打印機(jī)構(gòu)4包括模組41、滑動(dòng)安裝在模組41上的打印平臺(tái)42，在本實(shí)施例中，所述打印平臺(tái)42通過垂直設(shè)置在模組41上的絲杠43實(shí)現(xiàn)上下滑動(dòng)，打印平臺(tái)42與絲杠43相連，絲杠43與絲杠電機(jī)相連，通過絲杠電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠43轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)打印平臺(tái)42移動(dòng)，在打印過程中，打印平臺(tái)42可自由上升/下降。所述控制機(jī)構(gòu)3采用微處理器控制，控制機(jī)構(gòu)3分別與曝光機(jī)構(gòu)2、打印機(jī)構(gòu)3和盛液機(jī)構(gòu)4相連，用于控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。所述曝光機(jī)構(gòu)2包括投影儀，所述投影儀采用DLP投影儀，投影儀的曝光口21與打印平臺(tái)42相對(duì)應(yīng)。

所述3D打印裝置盛液機(jī)構(gòu)5包括用于盛放打印溶液的圓形物料槽51，用于驅(qū)動(dòng)物料槽51轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件，以及用于處理打印溶液的刮刀組件56。如圖2所示，所述物料槽51底部為完全透明或者部分區(qū)域透明的底板511，底板511可以采用玻璃、塑料或者其他全透明材質(zhì)。所述底板511上覆蓋有一層厚度均勻的軟性薄膜，所述軟性薄膜包括從下往上依次覆蓋在底板511上的硅膠層512和特氟龍膜層513，本實(shí)施例硅膠層512采用PDMS薄膜。軟性薄膜由雙層透明材料復(fù)合而成，在保證高透光率下的情況下，還具有良好的彈性和脫膜效果。所述硅膠層512厚度為0.5~1.5mm，所述特氟龍膜層513厚度為0.1~0.2mm。投影儀曝光固化的光通過透明的物料槽51底部直射打印平臺(tái)42。

如圖3-4所示，所述驅(qū)動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)盤軸承52、軸承固定座53和驅(qū)動(dòng)電機(jī)54，所述物料槽51固定安裝在轉(zhuǎn)盤軸承52上，所述軸承固定座53通過轉(zhuǎn)盤底座55固定安裝在基座1的上面板11上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)54采用齒輪電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承52的內(nèi)圈設(shè)有從齒輪521，齒輪電機(jī)上設(shè)有主齒輪541，通過主齒輪541和從齒輪521的配合，使轉(zhuǎn)盤軸承52可在軸承固定座53上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)物料槽51在基座1上旋轉(zhuǎn)。

所述刮刀組件56包括支架561、刮片562和調(diào)節(jié)器，所述支架561固定安裝在基座1的上面板11上，刮片562位于物料槽51內(nèi)，所述調(diào)節(jié)器包括設(shè)置在支架下表面的2個(gè)導(dǎo)向片563，所述導(dǎo)向片563內(nèi)側(cè)設(shè)有縱向的導(dǎo)向槽564，刮片562兩端安裝在導(dǎo)向槽564內(nèi)，所述導(dǎo)向片563之間設(shè)有一橫向連接桿565，刮片562通過彈簧567與連接桿565相連，刮片562頂部設(shè)有調(diào)節(jié)螺母566，在本實(shí)施例中，所述調(diào)節(jié)螺母566采用千分尺。所述調(diào)節(jié)螺母566上端安裝在支架的螺孔內(nèi)，底端頂住刮片562，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母566，可調(diào)節(jié)刮片562的高度，進(jìn)而調(diào)節(jié)刮片562與物料槽51之間的距離。所述打印平臺(tái)42與刮片562之間呈70~150°角設(shè)置，一般為非360能整除的角度。這樣設(shè)置，可以使物料槽51被固化區(qū)域360度隨機(jī)打印，延長物料槽51透明軟性薄膜的使用壽命。

上述3D打印裝置的打印方法，包括如下步驟：

步驟1、控制機(jī)構(gòu)3控制曝光機(jī)構(gòu)2、打印機(jī)構(gòu)4、盛液機(jī)構(gòu)5開始工作，通過調(diào)節(jié)螺母566調(diào)節(jié)刮片562與物料槽51底部透明軟性薄膜上表面的間距，物料槽51勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，刮片562將物料槽51內(nèi)的打印溶液刮成一個(gè)平整的打印層，打印層厚度為一個(gè)固化層；

步驟2、打印平臺(tái)42下降至物料槽51底部，此時(shí)，打印平臺(tái)42下表面與物料槽51透明軟性薄膜上表面的間距為單層打印的厚度，物料槽51停止轉(zhuǎn)動(dòng)，投影儀通過透明底板和透明軟性薄膜向打印平臺(tái)42投射投影圖像，使投影范圍內(nèi)的打印溶液固化并粘貼在打印平臺(tái)42上，固化結(jié)束后，打印平臺(tái)42上升，物料槽繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，物料槽51勻速轉(zhuǎn)動(dòng)速度一般為0.2~5轉(zhuǎn)/分，物料槽51停頓時(shí)間根據(jù)固化時(shí)間而定，一般為0.5~10秒；

步驟3、打印平臺(tái)42再次下降至物料槽51底部，刮片562在物料槽轉(zhuǎn)動(dòng)過程中將被打印后的區(qū)域刮平，重復(fù)步驟2進(jìn)行第二層打印，直至打印結(jié)束。

本實(shí)施例所述的3D打印裝置可用于粘度較高的打印溶液，如陶瓷漿料等，可打印陶瓷3D物品。打印過程中，物料槽51勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，刮刀562隨物料槽51轉(zhuǎn)動(dòng)均勻刮平打印溶液，保證固化層的平整度，刮刀562同時(shí)通過調(diào)節(jié)器精確調(diào)節(jié)其底邊與物料槽51底的間距，保證每一層固化厚度均勻精準(zhǔn)；在物料槽51轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，打印平臺(tái)42可多次上升、下降（刮刀可以保證打印平臺(tái)下降位置均已刮平），可大幅度提高打印速度。

上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。