本實用新型涉及3D打印領域。

背景技術：

目前的SLA和DLP 3D打印的基本結構是電腦三維建模軟件，控制面板，光源, 光敏材料（液態(tài)），方型液體容器, 打印物體附著提升板；基本原理為逐層固化光敏材料疊加而成物體；運行方式：電腦三維建模切片，通過控制面板或電腦直接與光源器材鏈接，光敏材料放置于方型液體容器，液體容器底部透明，提升板與方型液體容器留微小縫隙，縫隙之間為液態(tài)光敏材料，當一層切片的圖片通過光源投射并穿過方型液體容器底部，提升板和方型液體容器縫隙間的光敏材料被激發(fā)，發(fā)生聚合反應固化并附著在提升板上，當一層固化后，提升板提升，此固化層和料槽底部又會形成一個小縫隙，繼續(xù)進行下一層的固化，下一層固化層會附著在上一層固化層上，持續(xù)進行，就逐層固化疊加形成需打印的物體。

在打印運行中，當一層固化后，提升板提升，此固化層附著在提升板上，也會附著在方型液體容器底部，目前的解決方法是在方型液態(tài)容器透明底部加一層透明隔離膜，隔離膜和固化層附著力會減小，另有一些解決方法是不僅加隔離膜，同時在提升板提升后（提升的高度非常小），讓整個方型液體容器橫向平行移動，然后復位到初始位置，接著進行下一層的打印。上述打印運行中的解決方法，透明隔離膜由于光線固定在一個位置照射，使用一段時間后，容易老化，老化后產生兩種現(xiàn)象，一是老化的隔離層和固化層易粘連，隔離層表面容易附著固化物，影響后續(xù)的打印，二是老化的隔離層易破損，更換比較麻煩；方型液體容器水平橫向平行移動的作用，主要是解決打印層和液態(tài)容器底部分離，也為了攪拌液態(tài)光敏材料，防止光敏材料過稠和固化雜質聚集在打印層周圍，影響打印，通常在方型液體容器里面有一固定刮板，方型液體容器平行移動時，刮板的就刮掉隔離層表面的附著物，刮板同時起到攪拌液態(tài)光敏材料的作用。

光敏材料3D打印上述方法，打印過程中會出現(xiàn)下列現(xiàn)象：打印物體缺料、變形、掉層、無法成型、打印層錯位、打印物體精度不高、方型液態(tài)容器底部隔離膜粘連雜物、隔離膜破損等。這些缺點導致使用光敏材料3D打印使用推廣緩慢，因此存在改進的必要。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種改進的3D打印結構。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：3D打印中光敏材料固化層成型結構，所述結構包括光源組件、可升降的打印物提升板以及安裝于旋轉座上的圓形容器，所述圓形容器上部為開口、下部為透光底板，所述光源組件安裝于所述圓形容器的下方，所述提升板安裝于圓形容器的上方；其中，所述旋轉座包括組合安裝的旋轉盤與固定座，所述旋轉盤下部設有環(huán)狀軌道槽，所述軌道槽上設有三個均勻分布的下沉段；所述固定座上安裝有與軌道槽對應匹配的旋轉輪，所述旋轉輪的數(shù)量為三個，且均勻分布。

如前所述的結構，所述提升板偏心安裝于所述圓形容器的上方。

如前所述的結構，各所述旋轉輪由下至上逐漸向外傾斜。

如前所述的結構，所述固定座為圓環(huán)形；所述軌道槽的橫截面為半圓形。

如前所述的結構，所述結構還包括用于驅動所述旋轉盤水平轉動的電機部，所述電機部的輸出端與旋轉盤通過傳動帶連接，旋轉盤的外側壁上設有與傳動帶匹配的傳動槽。

如前所述的結構，所述圓形容器通過卡扣結構可拆卸的安裝于所述旋轉座上。

如前所述的結構，所述圓形容器的底板為高透光玻璃，且底板上貼有隔離膜。

實施本實用新型的技術方案，至少具有以下的有益效果：用于放置光敏材料的容器旋轉的同時下降、上升來實現(xiàn)固化層的逐層成型，避免了水平移動會產生的剪切力和摩擦力，從而降低打印物體變形，掉層，打印層錯位現(xiàn)象。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1為本實用新型3D打印設備的整體示意圖；

圖2為本實用新型圓形容器與提升板示意圖；

圖3為本實用新型旋轉座示意圖；

圖4為本實用新型旋轉盤示意圖；

圖5為本實用新型旋轉盤剖視圖示意圖；

圖6為本實用新型固定座、旋轉輪的組裝示意圖；

圖7為本發(fā)明軌道槽360度展開示意圖；

圖中標識說明如下：

1、圓形容器；100、光敏材料；2、提升板；20、打印物；3、旋轉盤；30、軌道槽；300、下沉段；31、傳動槽；4、固定座；40、旋轉輪；5、電腦端；6、光源組件；7、控制面板；8、絲桿馬達；9、電機部；10、傳動帶；11、絲桿。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。

3D打印中光敏材料固化層成型結構包括光源組件6、可升降的打印物20提升板2以及安裝于旋轉座上的圓形容器1，所述圓形容器1上部為開口、下部為透光底板，透光底板采用貼有隔離膜的高透光玻璃，所述光源組件6安裝于所述圓形容器1的下方，所述提升板2安裝于圓形容器1的上方，優(yōu)選的是將提升板2與圓形容器1偏心安裝；其中，所述旋轉座包括組合安裝的旋轉盤3與固定座4，所述旋轉盤3下部設有環(huán)狀軌道槽30，所述軌道槽30上設有三個均勻分布的下沉段300；所述固定座4上安裝有與軌道槽30對應匹配的旋轉輪40，所述旋轉輪40的數(shù)量為三個，且均勻分布，即三個旋轉輪對應環(huán)狀軌道槽呈圓形分布，且兩兩間隔均勻，每一個間隔120度。

在一些實施例中，旋轉盤3采用電機部9作為動力實現(xiàn)水平轉動，所述電機部9的輸出端與旋轉盤3通過傳動帶10連接，旋轉盤3的外側壁上設有與傳動帶10匹配的傳動槽31。

根據(jù)附圖1-6對整機以及運行原理描述如下：

電腦端5完成三維建模切片，通過控制面板7或電腦端5直接與光源組件6鏈接，光敏材料100放置于圓形容器1內，圓形容器1高透光玻璃底板上面附著一層隔離膜，圓形容器1底部和旋轉盤3固定；提升板2與圓形容器1之間留微小縫隙，縫隙之間為液態(tài)光敏材料100，當一層切片的圖片通過光源組件6投射并穿過圓形容器1底部，提升板2和圓形容器1縫隙間的光敏材料100被激發(fā)，發(fā)生聚合反應固化并附著在提升板2上。當一層光敏材料100固化后，絲桿馬達8驅動絲桿11轉動由此實現(xiàn)將提升板2提升，提升板提升的高度非常微小，只等于一層光敏材料固化層的厚度，這樣的提升高度并不足以使固化層與圓形容器底部脫離開來。電機部9通過傳動帶10帶動旋轉盤3轉動，圓形容器1和旋轉盤3固定則同步旋轉。

其中，軌道槽30設有三個均勻分布的下沉段300，而相應的三個旋轉輪40也是呈圓形分布，每當旋轉盤3水平轉動120度，下沉段300與旋轉輪40剛好完成一次對應匹配，整個圓形容器1被向上頂出處于一個高位，實現(xiàn)圓形容器1的復位。每一個復位形成一層固化層，旋轉一周可實現(xiàn)旋轉輪40和下沉段300三次對應，由此實現(xiàn)三次固化。

以旋轉輪40剛好對應在下沉段300時為起點詳述圓形容器1旋轉流程：結合圖4-5可看出，下沉段300的存在會剛好使得圓形容器1被旋轉輪40頂起，從而圓形容器1處于高位以便完成一層光敏材料100的固化，之后提升板2提升，而圓形容器1在電機部9的驅動下開始旋轉從而與下沉段300錯開，圓形容器1逐漸下降使其底部與固化層脫離，在到達下一個下沉段300時又會向上運動復位。圓形容器1轉動120度，完成一次旋轉輪40和下沉段300的對應匹配，由于提升板2和圓形容器1中心點偏心，這樣提升板2和圓形容器1底部初始位置變化了120度角，此時固化層和圓形容器1底部又會形成一個小縫隙，繼續(xù)進行下一層的固化，下一層固化層會附著在上一層固化層上，持續(xù)進行，就逐層固化疊加形成打印物20。

再以圖7為例進行講述，圖7中將整個軌道槽完全展開，可看出有3個下沉段，以圓形容器旋轉120度從一個下沉段轉至下個下沉段為例，在投影固化時，軌道槽的A段定位在旋轉輪上，固化層完成和打印物體提升定位后，旋轉盤轉動，A段旋轉離開旋轉輪，B段和旋轉輪接觸，B段為下降段（以圖示方向為例觀看，雖然軌道槽是在上升的，相當于旋轉輪會更深的套入軌道槽中，所以旋轉盤高度會下降），圓形容器、旋轉盤一同旋轉下降，從而使圓形容器底部隔離膜和固化層脫離，由于打印物體與圓形容器中心點偏心，固化層周圍的光敏材料隨著圓形容器旋轉下降離開固化層，B段下降后，接著是C段水平旋轉段，此段軌道讓固化層周圍的光敏材料進一步錯開固化層位置，接著是D段旋轉上升段（軌道槽從圖中看是下沉的，但此時旋轉盤以及圓形容器會被逐漸頂高，因此稱為上升段），旋轉盤旋轉上升時帶動圓形容器一起旋轉上升，液態(tài)光敏材料也上升，旋轉盤旋轉120度角后，又回到A段軌道，圓形容器復位到上一層固化完成后的位置，液體光敏材料充盈在打印物體和隔離膜之間，為下一次光固化作準備，一層打印固化周期就完成。

在一層打印固化后，圓形容器1是旋轉并逐漸向下運動，圓形容器1底部和固化層避免了水平移動的剪切力和摩擦力，減少了打印物20體出現(xiàn)變形、掉層、打印層錯位的現(xiàn)象。在下一層打印前，圓形容器1旋轉逐漸向上運動，帶動液態(tài)光敏材料100也向上運動，這樣在圓形容器1底部和已固化層之間的微小縫隙間能充滿光敏材料100，避免了打印物20缺料和無法成型的現(xiàn)象。每打印固化一層，就旋轉120度角度，由于固化層附著提升板2和圓形容器1中心點偏心，兩次打印圖片光源穿過圓形容器1底部的位置也相差120度角，不在同一位置，圓形容器1底部上面的隔離膜受到光源的照射也不在同一位置，這樣隔離膜不易老化、不易粘連雜物、也不易破損。并且光敏材料100隨著圓形容器1一起旋轉，不僅帶動光敏材料100運動，固化過程中的雜質、隔離膜和固化層分離時產生的碎物，由于離心力的作用會向圓形容器1四周邊沿移動，圓周運動起到攪拌器的作用，打印層周圍就不存在光敏材料100過稠和雜質聚集的現(xiàn)象，無需增加攪拌機構。

從圖6中看出，三個旋轉輪40都是由下至上逐漸向外傾斜，即其與水平面的垂直線是存在夾角的，這是因為：旋轉盤3在做水平圓周運動和上下起伏運動時會對三個支撐旋轉輪40產生水平圓周運動方向和垂直圓周運動方向的作用力，只有旋轉輪40與水平面的垂直線存在夾角，才能讓旋轉盤3的運動軌跡和旋轉輪40運動軌跡更好的同步，從而避免旋轉盤3脫軌、卡死等現(xiàn)象的發(fā)生，同時也減少旋轉盤3軌道磨損、旋轉輪40磨損，并有利于整個設備平穩(wěn)、底噪運行。

軌道槽的橫截面為半圓形，半圓形軌道槽為環(huán)形運動軌跡線和上下起伏運動軌跡線的結合，半圓形軌道槽倒扣在三個旋轉輪上，連接穩(wěn)定。此外，優(yōu)選地將述圓形容器通過卡扣結構可拆卸的安裝于所述旋轉座上，便于維護。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改、組合和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的權利要求范圍之內。