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一種彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng)及方法與流程

文檔序號(hào):12737958閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng),包括打印平臺(tái)(4)、打印平臺(tái)升降單元、樹脂液槽(5)、溫控固化板(6)、計(jì)算機(jī)控制單元、DLP投影單元(7)和顏色傳感器(51),所述的打印平臺(tái)升降單元、DLP投影單元(7)、溫控固化板(6)、顏色傳感器(51)與計(jì)算機(jī)控制單元電聯(lián)接,所述的樹脂液槽(5)內(nèi)部設(shè)置有光敏樹脂,其特征在于:

所述的光敏樹脂含有的感溫變色顏料膠囊,所述的樹脂液槽(5)設(shè)置在打印平臺(tái)(4)的下方,樹脂液槽(5)的底部開有一個(gè)正方形通孔,通孔內(nèi)嵌有透明石英玻璃;所述的顏色傳感器(51)設(shè)置在通孔的四周,所述的溫控固化板(6)包括可移動(dòng)的溫度控制單元(61)和照射固化窗口(62);所述的打印平臺(tái)升降單元在計(jì)算機(jī)控制單元的控制下實(shí)現(xiàn)打印平臺(tái)(4)的自動(dòng)升降,所述的溫度控制單元(61)在計(jì)算機(jī)控制單元的控制下按照設(shè)定的位置對(duì)光敏樹脂進(jìn)行溫度控制;所述的DLP投影單元(7)設(shè)置于樹脂液槽(5)下方,在計(jì)算機(jī)控制單元的控制下按照設(shè)定的位置對(duì)光敏樹脂進(jìn)行固化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng),其特征在于:所述的感溫變色顏料膠囊包括透明外殼和外殼內(nèi)部的感溫變色顏料,所述膠囊的平均直徑為2-7微米,透明外殼的殼體厚度為0.2-0.5微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng),其特征在于:所述的感溫變色顏料的基本顏色為紅色、玫瑰紅、桃紅色、朱紅色、橘色、橙色、金黃色、明黃色、草綠色、綠色、墨綠、中綠、孔雀綠、天空藍(lán)、土耳其藍(lán)、藍(lán)色、深藍(lán)色、紫羅蘭、黑色、紫色。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng),其特征在于:感溫變色顏料與上述基本顏色相對(duì)應(yīng)的變色溫度為25℃-27℃、27℃-29℃、29℃-31℃、31℃-33℃、33℃-35℃、35℃-37℃、37℃-39℃、39℃-41℃、41℃-43℃、43℃-45℃、45℃-47℃、47℃-49℃、49℃-51℃、51℃-53℃、53℃-55℃、55℃-57℃、57℃-59℃、59℃-61℃、61℃-63℃、63℃-65℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng),其特征在于:所述的感溫變色顏料在光敏樹脂中所占的重量比例為15%-30%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng),其特征在于:在透明石英玻璃的上方設(shè)置有聚四氟乙烯薄膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng),其特征在于:所述的打印平臺(tái)升降單元包括步進(jìn)電機(jī)(1)、導(dǎo)桿(2)和絲桿(3),所述的步進(jìn)電機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)絲杠(3)使得打印平臺(tái)(4)沿著導(dǎo)桿(2)上下移動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng),其特征在于:DLP投影單元中包括紫外光源、DMD芯片、透鏡組。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng),其特征在于:所述的溫度控制單元(61)為L(zhǎng)ED或LD陣列。

10.一種利用權(quán)利要求1-9任意之一所述的彩色DLP光固化3D打印系統(tǒng)進(jìn)行打印的方法,其特征在于,包括以下步驟:

S1:?jiǎn)?dòng)打印機(jī)、計(jì)算機(jī)控制單元;

S2:打印平臺(tái)升降裝置將打印平臺(tái)升降至與樹脂液槽底部間隔一個(gè)層厚的距離;

S3:計(jì)算機(jī)控制單元將彩色三維模型轉(zhuǎn)換為若干二維截面輪廓,并將每層厚度、輪廓信息傳給DLP投影單元;

S4:計(jì)算機(jī)控制單元將模型每層二維截面彩色部分的每種顏色對(duì)應(yīng)的溫度范圍信號(hào)傳遞給溫度控制單元;

S5:溫度控制單元對(duì)打印平臺(tái)與樹脂液槽底部上表面之間的液態(tài)光敏樹脂進(jìn)行不同區(qū)域的溫度控制;

S6:RGB顏色傳感器對(duì)打印平臺(tái)與樹脂液槽底部上表面之間的液態(tài)光敏樹脂進(jìn)行檢測(cè)并將數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)控制單元;

S7:判斷顏色數(shù)據(jù)是否符合設(shè)定,若符合進(jìn)行步驟S8,若不符合則從步驟S4重新進(jìn)行;

S8:計(jì)算機(jī)控制單元控制溫控板左移使照射固化窗口位于石英玻璃下方與DLP投影單元之間;

S9:計(jì)算機(jī)控制單元控制DLP投影單元對(duì)樹脂液槽內(nèi)的液態(tài)光敏樹脂進(jìn)行紫外光照射,固化一層樹脂;

S10:計(jì)算機(jī)控制單元控制打印平臺(tái)升降單元向上移動(dòng)一個(gè)層厚的距離;

S11:判斷DLP投影單元是否完成最后一層截面輪廓的投影,若完成進(jìn)行步驟13,若沒完成則進(jìn)行步驟S12;

S12:計(jì)算機(jī)控制單元控制溫控板右移使溫控單元位于石英玻璃正下方與DLP投影單元之間,接著重新進(jìn)行步驟S5;

S13:完成對(duì)彩色三維模型的制作,取出模型。

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