本實用新型涉及3D打印技術領域,特別涉及一種3D打印平臺的光敏樹脂儲料架。
背景技術:
快速成形技術(Rapid prototyping,簡稱RP)又稱快速原型制造技術,是近年來發(fā)展起來的一種先進制造技術??焖俪尚渭夹g20世紀80年代起源于美國,很快發(fā)展到日本和歐洲,是近年來制造技術領域的一次重大突破??焖俪尚问且环N基于離散堆積成形思想的數(shù)字化成形技術,自動、快速地將設計思想物化為具有一定結構和功能的原型或直接制造零部件,從而可對產(chǎn)品設計進行快速評價、修改,提高企業(yè)的競爭能力。
RP將CAD、CAM、CNC、精密伺服驅(qū)動、光電子和新材料等先進技術集于一體,依據(jù)由CAD構造的產(chǎn)品三維模型,對其進行分層切片,得到各層截面的輪廓。按照這些輪廓,激光束選擇性地噴射,固化一層層液態(tài)樹脂(或切割一層層的紙,或燒結一層層的粉末材料),或噴射源選擇性地噴射一層層的粘結劑或熱熔材料等,形成各層截面,逐步疊加成三維產(chǎn)品,將一個復雜的三維加工簡化成一系列二維加工的組合。
市面上大部分基于液態(tài)光敏樹脂材料的3D打印快速成型機都采用激光束自上而下投射并且成型艙的水平基板浸沒在液態(tài)光敏樹脂內(nèi)的結構設計,該結構設計對液態(tài)光敏樹脂的需求量大,而成型產(chǎn)品所需的液態(tài)光敏樹脂的用量遠小于浸沒成型艙所需液態(tài)光敏樹脂的量,因此造成了液態(tài)光敏樹脂的大量浪費。
本實用新型基于激光束自下而上照射,水平基板自下而上逐層抬升的設計方案,為了進一步減少一次快速成型中液態(tài)光敏樹脂的用量,特別針對水平基板的結構設置用于儲存液態(tài)光敏樹脂的儲料架。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足,提供一種3D打印平臺的光敏樹脂儲料架,該光敏樹脂儲料架結構簡單,設有可快拆卸的儲料盒,大大減少了液態(tài)光敏樹脂的浪費。
為解決上述問題,本實用新型提供以下技術方案:
一種3D打印平臺的光敏樹脂儲料架,該光敏樹脂儲料架上安裝有可快速拆卸的儲料盒,光敏樹脂儲料架設有用于安裝并且定位儲料盒的第一安裝部,第一安裝部的正中心位置開設有透光孔,所述儲料盒(為透明材質(zhì)制成的上端敞開的盒體。
進一步地,所述第一安裝部上一體成型有平行設置的第一側(cè)板和第二側(cè)板,第一側(cè)板的頂部設有向第二側(cè)板一側(cè)呈90度折彎的折邊,以使第一側(cè)板的內(nèi)側(cè)面構成第一限位槽體,第二側(cè)板的頂部設有向第一側(cè)板一側(cè)呈90度折彎的折邊,以使第二側(cè)板的內(nèi)側(cè)面構成第二限位槽體,所述第一限位槽體和第二限位槽體內(nèi)均設置有兩個定位柱。
進一步地,所述儲料盒的左右兩側(cè)設有分別與第一限位槽體和第二限位槽體配合的側(cè)棱,在該側(cè)棱上開設有與第一限位槽體和第二限位槽體上的定位柱緊密配合的定位孔。
有益效果:本實用新型結構簡單,設有可快拆卸的儲料盒,大大減少了液態(tài)光敏樹脂的浪費,儲料盒安裝方便,定位準確。
附圖說明
圖1為本實用新型的立體結構示意圖;
圖2為本實用新型中成型艙模塊的立體結構示意圖;
圖3為本實用新型中成型艙的立體結構示意圖;
圖4為本實用新型中3D打印成型機構的立體結構示意圖;
圖5為本實用新型中3D打印成型機構的立體分解結構示意圖;
圖6為本實用新型中3D打印成型機構工作原理示意圖一;
圖7為本實用新型中3D打印成型機構工作原理示意圖二;
圖8為本實用新型中光敏樹脂儲料架的立體結構示意圖;
圖9為本實用新型中光敏樹脂儲料架的立體分解結構示意圖;
圖10為本實用新型中清洗艙模塊和固化艙模塊的立體結構示意圖一;
圖11為本實用新型中清洗艙內(nèi)部結構示意圖一;
圖12為本實用新型中清洗艙內(nèi)部結構示意圖二;
圖13為本實用新型中固化艙內(nèi)部結構示意圖;
圖14為本實用新型中固化燈裝置的立體結構示意圖一;
圖15為本實用新型中固化燈裝置的立體結構示意圖二;
附圖標記說明:鋼構柜體1,搖臂2,主機3,成型艙4,清洗艙5,固化艙6,第一艙門7,第二艙門8,成型艙體9,安裝口9a,3D打印成型機構10,升降機構10a,水平基板10a1,支架體10a2,升降滑軌10a3,絲桿10a4,伺服電機10a5,升降塊10a6,滑塊10a7,光敏樹脂儲料架10b,第一安裝部10b1,第二安裝部10b2,第一側(cè)板10b3,第二側(cè)板10b4,定位柱10b5,儲料盒10c,側(cè)棱10c1,定位孔10c2,清洗艙體11,超聲波清洗槽12,供水裝置13,供氣裝置14,集水槽15,高壓氣槍16,漏水孔17,固化艙體18,固化燈裝置19,燈管安裝支架19a,燈管安裝板19a1,散熱板19a2,吊燈支架19b,第一支架19b1,第二支架19b2,第三支架19b3,定位板19b4,旋轉(zhuǎn)平臺20,紫外線燈管21。
具體實施方式
下面結合說明書附圖和實施例,對本實用新型的具體實施例做進一步詳細描述:
參照圖1、圖2、圖3、圖10、圖11、圖13所示,3D打印平臺包括有成型艙模塊、清洗艙模塊、固化艙模塊、通風模塊和控制模塊,成型艙模塊、清洗艙模塊和固化艙模塊均設有鋼構柜體1和設置在鋼構柜體1內(nèi)部的獨立艙體,所述通風模塊包括安裝在成型艙模塊頂部的第一通風裝置、安裝在清洗艙模塊頂部的第二通風裝置和安裝在固化艙模塊頂部的第三通風裝置,所述控制模塊通過搖臂2與成型艙模塊的鋼構柜體1連接,控制模塊設有用于控制各模塊工作的主機3,該主機3通過電纜線分別與成型艙模塊、清洗艙模塊、固化艙模塊以及通風模塊電性連接,所有鋼構柜體1均包括有上柜體和下柜體,即成型艙模塊的鋼構柜體1包括有用于進行快速成型的成型艙4以及位于該成型艙4正下方的第一儲物柜,清洗艙模塊的鋼構柜體1包括有用于對成型后產(chǎn)品進行清洗的清洗艙5以及位于該清洗艙5正下方的第二儲物柜,固化艙模塊的鋼構柜體1包括有用于對成型并且清洗后的產(chǎn)品進行光固化作業(yè)的固化艙6以及位于該固化艙6正下方的第三儲物柜。
更進一步地,所述成型艙4、清洗艙5和固化艙6均設有向上平移抬起的第一艙門7和可以90度向外翻開的第二艙門8。第一艙門7和第二艙門8使所有艙體均可以最大程度的打開,并且在不同需求的場合選擇合適的艙門進行開啟,所有的第一艙門7和第二艙門8的面板均為有色透明有機玻璃制成,有色透明有機玻璃具有一定的透光性能,可以透過艙門觀察各艙體內(nèi)的具體工作情況,本實用新型中所選用的為黑色透明有機玻璃,黑色透明有機玻璃在保證更夠觀察到艙體內(nèi)工作情況的同時盡可能避免外部關于照射到艙體內(nèi)對成型艙4內(nèi)的快速成型和固化艙6內(nèi)的光固化造成影響。
參照圖3至圖7所示,成型艙4包括有成型艙體9和3D打印成型機構10,3D打印成型機構10包括有安裝在成型艙體9內(nèi)的升降機構10a、光敏樹脂儲料架10b和安裝在成型艙體9正下方的激光投射裝置,成型艙體9的頂板安裝有與第一通風裝置連通的通風管道,該通風管道用于保證在所有艙門關閉情況下成型艙4內(nèi)通風,成型艙體9的底板設置有用于安裝光敏樹脂儲料架10b和升降機構10a的安裝口9a,光敏樹脂儲料架10b通過螺栓安裝在該安裝口9a的正上方,升降機構10a通過螺栓與光敏樹脂儲料架10b固定連接,升降機構10a設有可垂直升降的水平基板10a1,安裝狀態(tài)下水平基板10a1位于光敏樹脂儲料架10b的正上方,在光敏樹脂儲料架10b上安裝有可快速拆卸的儲料盒10c,該儲料盒10c為透明材質(zhì)制成的上端敞開的盒體,所述光敏樹脂儲料架10b的正中心位置開設有透光孔,安裝在成型艙體9底部的激光投射裝置投射出來的激光束依次穿過安裝口9a和透光孔經(jīng)過儲存在儲料內(nèi)的液態(tài)光敏樹脂直接投射在水平基板10a1上。
參見圖6和圖7所示,水平基板10a1下降并且浸沒在儲料盒10c內(nèi)的液態(tài)光敏樹脂層內(nèi),水平基板10a1與儲料盒10c底部之間留有極小間隙,該極小間隙內(nèi)儲存有一層纖薄的液態(tài)光敏樹脂層,當激光束投射到水平基板10a1上會使這一纖薄的液態(tài)光敏樹脂層固化而形成產(chǎn)品輪廓并與水平基板10a1底板連接在一起,通過控制水平基板10a1以極小的距離上升,水平基板10a1與儲料盒10c底板之間的間隙加大,該間隙內(nèi)灌入更多的液態(tài)光敏樹脂并進行新的一層產(chǎn)品輪廓的打印,新固化的部分與原來固化的部分連接在一起,這樣隨著水平基板10a1的不斷上升進而完成產(chǎn)品一層一層的快速成型。
參見圖4和圖5,所述升降機構10a還包括有支架體10a2、升降滑軌10a3和絲桿驅(qū)動機構,所述支架體10a2垂直設置,其橫截面為C字型結構,支架體10a2包括有左側(cè)板、右側(cè)板和背板,支架體10a2的頂部和底部分別均焊接固定有上端蓋和下端蓋,升降滑軌10a3通過螺栓固定安裝在支架體10a2的背板內(nèi)側(cè),升降滑軌10a3上安裝有滑塊10a7,絲桿驅(qū)動機構包括有絲桿10a4、伺服電機10a5和升降塊10a6,絲桿10a4的兩端通過軸承分別與上端蓋和下端蓋連接,絲桿10a4的下端穿過下端蓋與安裝在下端蓋底部的伺服電機10a5的輸出端傳動連接,升降塊10a6套設在絲桿10a4上并與其螺紋配合,升降塊10a6還通過螺栓與滑塊10a7固定連接,伺服電機10a5驅(qū)動絲桿10a4轉(zhuǎn)動以驅(qū)動升降塊10a6在絲桿10a4上沿垂直方向運動,由于升降塊10a6同時與升降滑軌10a3上的滑塊10a7固定連接,因此升降塊10a6在升降過程中不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)或者抖動,水平基板10a1與升降塊10a6可拆卸連接,進而保證了水平基板10a1在隨著升降塊10a6升降過程中不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)或者抖動,保證了快速成型的精度。
參見圖8和圖9所示,光敏樹脂儲料架10b包括有用于安裝并且定位儲料盒10c的第一安裝部10b1和用于安裝和定位升降機構10a的第二安裝部10b2,所述透光孔設置在第一安裝部10b1上,第一安裝部10b1上一體成型有平行設置的第一側(cè)板10b3和第二側(cè)板10b4,第一側(cè)板10b3的頂部設有向第二側(cè)板10b4一側(cè)呈90度折彎的折邊,以使第一側(cè)板10b3的內(nèi)側(cè)面構成第一限位槽體,第二側(cè)板10b4的頂部設有向第一側(cè)板10b3一側(cè)呈90度折彎的折邊,以使第二側(cè)板10b4的內(nèi)側(cè)面構成第二限位槽體,在第一限位槽體和第二限位槽體內(nèi)均設置有兩個定位柱10b5,在儲料盒10c的左右兩側(cè)設有分別與第一限位槽體和第二限位槽體配合的側(cè)棱10c1,在該側(cè)棱10c1上開設有與第一限位槽體和第二限位槽體上的定位柱10b5緊密配合的定位孔10c2,待將儲料盒10c順著第一限位槽體和第二限位槽體長度方向插入并完成初步定位后,向下按壓儲料盒10c以使所有相對應的定位孔10c2與定位柱10b5緊密配合,以此實現(xiàn)對儲料盒10c的精確定位。
參照圖10和圖11所示,所述清洗艙5包括有清洗艙體11、超聲波清洗槽12、快速風干裝置、供水裝置13和供氣裝置14,清洗艙體11的頂板安裝有與第二通風裝置連接的通風管道,該通風管道用于保證在快速吹風過程中艙體內(nèi)的空氣流動,避免產(chǎn)生大量的水汽,超聲波清洗槽12安裝在清洗艙體11底板上位于清洗艙5里側(cè),供水裝置13和供氣裝置14安裝在鋼構柜體1內(nèi)并位于清洗艙體11下方,超聲波清洗槽12的內(nèi)設有進水口和排水口,進水口和排水口均通過管道供水裝置13連接,該供水裝置13內(nèi)置有過濾器,超聲波清洗槽12的內(nèi)壁上還均勻分布有若干超聲波發(fā)生器,快速風干裝置包括有集水槽15和高壓氣槍16,集水槽15安裝在清洗艙體11底板下方,集水槽15的底部通過管道與供水裝置13連接,高壓氣槍16通過氣管與供氣裝置14連接,在清洗艙5底板上開設有位于集水槽15正上方的漏水孔17。通過成型艙模塊快速成型的產(chǎn)品通過簡單的打磨去除毛刺后將其放入到超聲波清洗槽12內(nèi),通過進水口像槽內(nèi)注入清水或者專門的清洗液,蓋上超聲波清洗槽12的蓋板進行超聲波清洗作業(yè)以去除產(chǎn)品表面細小的殘留物,清洗后的產(chǎn)品從超聲波清洗槽12內(nèi)取出后放置在集水槽15的正上方,通過高壓氣槍16將產(chǎn)品表面的水珠吹除,以使產(chǎn)品表面的水漬快速風干以使產(chǎn)品表面更加清潔。
由于從快速成型到清洗吹干過程相對較短,產(chǎn)品結構存在不穩(wěn)定因素,因此需要對清洗后的產(chǎn)品進行固化,通常的固化方式是將產(chǎn)品靜置存放以待其自然固化,但是自然固化時間較長,因此本實用新型特別設計有光固化艙模塊,以對快速成型并清洗后的產(chǎn)品進行光固化處理工序,使通過快速成型制造而得的產(chǎn)品的產(chǎn)品結構快速固化穩(wěn)定,避免殘次品的產(chǎn)生。
參照圖13至圖15所示,固化艙6包括固化艙體18、固化燈裝置19和旋轉(zhuǎn)平臺20,固化燈裝置19安裝在固化艙體18內(nèi)并吊裝在其頂板中央,旋轉(zhuǎn)平臺20安裝在固化艙體18內(nèi)位于其底板中央,旋轉(zhuǎn)平臺20設有由電機驅(qū)動勻速旋轉(zhuǎn)的托盤,固化燈裝置19安裝有若干紫外線燈管21。
固化燈裝置19包括有燈管安裝架和吊裝支架,燈管安裝架包括有燈管安裝板19a1和散熱板19a2,散熱板19a2與燈管安裝板19a1一體成型,并且所有散熱板19a2均垂直向上延伸,紫外線燈管21安裝在燈管安裝板19a1正下方,吊裝支架包括有第一支架19b1、第二支架19b2和第三支架19b3,第一支架19b1為門字型結構,第一支架19b1的中部通過螺栓與固化艙體18頂板固定連接,第二支架19b2和第三支架19b3分別鉸接在門字型結構的第一支架19b1的兩端部,第二支架19b2和第三支架19b3均與燈管安裝架固定連接。清洗后的產(chǎn)品放置在勻速旋轉(zhuǎn)的托盤上隨托盤一同旋轉(zhuǎn),通過紫外線燈管21對產(chǎn)品表面照射以加快產(chǎn)品的固化,縮短快速成型產(chǎn)品的固化時間,減少次品率。
第一支架19b1和第二支架19b2上均一體成型有半圓形的定位板19b4,在定位板19b4的中心處設置有軸孔,第一支架19b1的兩端通過螺栓與定位板19b4上的軸孔連接,以使的燈管安裝架可以以軸孔為軸線進行旋轉(zhuǎn),在半圓形的定位板19b4邊緣沿圓周均布有若干定位孔10c2,在第一支架19b1的兩端分別設置有一個與定位板19b4上定位孔10c2對應的定位孔10c2,通過選擇定位板19b4上不同位置的定位孔10c2與第一支架19b1上的定位孔10c2配合并通過螺栓進行固定,以將燈管安裝架定位在不同的傾斜角度。通過調(diào)整紫外線燈管21傾斜的角度可以方便的控制光線強度。同時,也可以通過控制同時點亮燈管的數(shù)量的不同來調(diào)整光線強度,以達到不同產(chǎn)品所需紫外線光源強度要求。
以上所述,僅是本實用新型的較佳實施例而已,并非對本實用新型的技術范圍作出任何限制,故凡是依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實用新型的技術方案的范圍內(nèi)。