本發(fā)明涉及一種斜拔式3D打印裝置盛液機構，屬于打印設備技術領域。

背景技術：

3D打印裝置又稱三維打印機，是一種采用累積制造技術（即快速成形技術）的機器，它的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進3D打印機中，機器按照程序把產(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，當打印溶液粘稠度較高時，盛液機構內(nèi)的打印溶液表面很難做到平整，從而導致打印精度低或者無法打印。

有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研究，專門開發(fā)出一種斜拔式3D打印裝置盛液機構，本案由此產(chǎn)生。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種斜拔式3D打印裝置盛液機構，可實現(xiàn)高粘度溶液的打印，具有打印速度快、精度高、使用壽命長等特點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

斜拔式3D打印裝置盛液機構，包括用于盛放打印溶液的物料槽，用于驅動物料槽轉動的轉動組件，用于推/拉物料槽的斜拔組件，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打印裝置曝光機構的曝光口與3D打印裝置打印平臺相對應，曝光固化的光通過透明的物料槽底部直射打印平臺。

作為優(yōu)選，所述轉動組件包括轉盤軸承、軸承固定座和驅動電機，所述物料槽固定安裝在轉盤軸承上，所述軸承固定座固定安裝在斜拔組件上，所述轉盤軸承與轉動電機相連，通過轉動電機的帶動，轉盤軸承可在軸承固定座上自由轉動，進而帶動物料槽旋轉。

作為優(yōu)選，所述斜拔組件包括安裝底板，所述安裝底板通過連接件安裝在機座面板上，所述軸承固定座固定安裝在安裝底板上，所述安裝底板與連接件相對的側邊設有一拉桿，拉桿與斜拔電機相連，通過拉桿的上升或下降可以使安裝底板沿著連接件轉動。

作為優(yōu)選，所述斜拔組件的連接件為轉軸或者合頁。

作為優(yōu)選，所述拉桿的兩側進一步設有限位桿，防止安裝底板回復到初始位置復位過度。

作為優(yōu)選，所述刮刀組件包括支架、刮片和調節(jié)器，所述支架固定在安裝底板上，刮片通過彈性件與支架相連，且位于物料槽內(nèi)；所述調節(jié)器安裝在支架上且位于刮片上方，通過調節(jié)器調節(jié)刮片底部與物料槽底之間的距離。

作為優(yōu)選，所述刮刀頂部兩側各通過一個彈簧與支架相連，刮刀的正反面分別設有導向塊，所述導向塊固定在支架上，導向塊上設有導向凹部或導向凸部，刮刀的正反面設有與所述導向塊導向凹部或導向凸部相對應的導向凸部或導向凹部，通過導向凹部和導向凸部的配合，使刮刀可沿著導向塊穩(wěn)定滑動。

作為優(yōu)選，所述支架為可活動結構，包括固定安裝在安裝底板上的下支架，和活動安裝在下支架上端的上支架，所述上支架水平設置，刮片和調節(jié)器安裝在上支架上，所述上支架可沿下支架頂部自由轉動，方便刮片、調節(jié)器的安裝和調整。

作為優(yōu)選，所述下支架頂部設有一水平托板，所述托板與上支架通過磁鐵相互吸合，保證上支架的穩(wěn)固性。

作為優(yōu)選，所述刮刀的正面或反面還安裝有一擋板，所述擋板與刮刀圍合后形成一儲存打印溶液的容納腔，所述擋板的下底邊低于或等于刮刀的下底邊。

作為優(yōu)選，所述刮片與3D打印裝置打印平臺之間呈70~150°角設置。

作為優(yōu)選，所述物料槽的透明底板上設有軟性薄膜。

作為優(yōu)選，所述軟性薄膜為特氟龍膜，在軟性薄膜與物料槽透明底板之間設有硅膠層或菲林膜。雙層透明材料復合而成，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，所述特氟龍膜層厚度為0.1~0.2mm；所述硅膠層厚度為0.5~1.5mm；所述菲林膜厚度為0.1~0.2mm。

作為優(yōu)選，所述物流槽為圓形。

本發(fā)明所述的斜拔式3D打印裝置盛液機構可用于粘度較高的打印溶液，如陶瓷漿料等。打印過程中，物料槽勻速轉動，刮刀隨物料槽轉動均勻刮平打印溶液，并通過調節(jié)器可精確調節(jié)刮刀與物料槽底間距，保證每一層固化厚度均勻精準；通過斜拔組件，可以使物料槽與打印平臺固化層快速脫離，不會因為物料槽轉動產(chǎn)生摩擦力，大幅度提高樹脂框透明底板上軟性薄膜的使用壽命；而且在物料槽轉動過程中，打印平臺可多次上升、下降（刮刀可以保證打印平臺下降位置均已刮平），可大幅度提高打印速度。打印平臺與刮片之間呈70~150°角設置，可以使物料槽被固化區(qū)域360度隨機打印，延長物料槽透明軟性薄膜的使用壽命。

以下結合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為本實施例的斜拔式3D打印裝置立體結構圖一；

圖2為本實施例的斜拔式3D打印裝置立體結構圖二；

圖3為本實施例的斜拔式3D打印裝置立體結構圖三（打印平臺上升，刮刀組件非工作狀態(tài)）；

圖4為本實施例盛液機構轉動組件立體圖；

圖5為本實施例盛液機構刮刀組件立體圖。

具體實施方式

本實施例所述的盛液機構應用于一種斜拔式3D打印裝置，如圖1-3所示，一種斜拔式3D打印裝置，包括機座1，設置在機座1內(nèi)的曝光機構2、控制機構3，以及設置在機座面板11上的打印機構4和盛液機構5，其中，所述打印機構4包括模組41、滑動安裝在模組41上的打印平臺42，在本實施例中，所述打印平臺42通過垂直設置在模組41上的絲杠實現(xiàn)上下滑動，打印平臺42與絲杠相連，絲杠與絲杠電機相連，通過絲杠電機驅動絲杠轉動，進而帶動打印平臺42移動，在打印過程中，打印平臺42可自由上升/下降。所述控制機構3采用微處理器控制，控制機構3分別與曝光機構2、打印機構3和盛液機構4相連，用于控制各個機構的動作。所述曝光機構2包括投影儀，所述投影儀采用DLP投影儀，投影儀的曝光口與打印平臺42相對應。

所述盛液機構5包括用于盛放打印溶液的圓形物料槽51，用于驅動物料槽51轉動的轉動組件，用于拉動/推動物料槽51的斜拔組件57，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。所述底板511上設有一層厚度均勻的軟性薄膜，在本實施例中，所述軟性薄膜為特氟龍膜，在軟性薄膜與物料槽透明底板之間設有菲林膜，菲林膜的設置可以防止底板511與特氟龍膜之間產(chǎn)生氣泡。特氟龍膜和菲林膜均為透明材料，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。所述特氟龍膜厚度為0.1~0.2mm，所述菲林膜厚度為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42。此外，也可以在軟性薄膜與物料槽透明底板之間設置硅膠層，通過硅膠層可以使軟性薄膜與物料槽透明底板兩者有很好的粘結性，不產(chǎn)生氣泡。

如圖4所示，所述轉動組件包括轉盤軸承52、軸承固定座53和驅動電機54，所述物料槽51固定安裝在轉盤軸承52上，所述軸承固定座53通過轉盤底座55固定安裝在機座1的上面板11上，所述驅動電機54采用齒輪電機，轉盤軸承52的內(nèi)圈設有從齒輪521，齒輪電機54上設有主齒輪541，通過主齒輪541和從齒輪521的配合，使轉盤軸承52可在軸承固定座53上自由轉動，進而帶動物料槽51在機座1上旋轉。

所述斜拔組件57包括安裝底板571，所述安裝底板571通過連接件572安裝在機座面板11上，所述軸承固定座53固定安裝在安裝底板571上，所述安裝底板571與連接件572相對的側邊設有一拉桿573，拉桿573與斜拔電機574相連，通過拉桿573的上升或下降可以使安裝底板571沿著連接件572轉動。所述連接件572具體可以采用轉軸或者合頁。為防止安裝底板571回復到初始位置復位過度，所述拉桿573的兩側進一步設有限位桿575。

如圖5所示，所述刮刀組件56包括刮片561、調節(jié)器562（本實施例為2個平行安裝的千分尺）和支架，所述支架為可活動結構，包括固定安裝在安裝底板571上的下支架563，和活動安裝在下支架563上端的上支架564，所述上支架564水平設置，刮片561和調節(jié)器562安裝在上支架564上，所述上支架564可沿下支架563頂部自由轉動，方便刮片561、調節(jié)器562的安裝和調整。所述下支架563頂部設有一水平托板567，所述托板567與上支架564通過磁鐵568相互吸合，保證上支架564的穩(wěn)固性。

所述刮片561通過彈性件與上支架564相連，且位于物料槽51內(nèi)；所述調節(jié)器562安裝在上支架564上且位于刮片561上方，通過調節(jié)器562可調節(jié)刮片561底部與物料槽51底之間的距離。在本實施例中，為實現(xiàn)刮片561的穩(wěn)定安裝，所述刮刀561頂部兩側各通過一個彈簧565與上支架564相連，刮刀561的正反面分別設有導向塊566，所述導向塊566固定在上支架564上，導向塊566上設有導向凹部，刮刀561的正反面設有與所述導向塊導向凹部相對應的導向凸部（如導向銷、導向筋等），通過導向凹部和導向凸部的配合，使刮刀561可沿著導向塊566穩(wěn)定滑動。所述打印平臺42與刮片561之間呈70~150°角設置，這樣設置可以使物料槽51被固化區(qū)域360度隨機打印，延長物料槽51透明軟性薄膜的使用壽命。

所述刮刀561的正面或反面還安裝有一擋板569，所述擋板569與刮刀561圍合后形成一容納腔560，所述擋板569的下底邊一般低于或等于刮刀的下底邊。所述容納腔560可儲存打印溶液。

上述斜拔式3D打印裝置的打印方法，包括如下步驟：

步驟1、控制機構3控制曝光機構2、打印機構4、盛液機構5開始工作，通過調節(jié)器562調節(jié)刮片561與物料槽51底部透明軟性薄膜上表面的間距，物料槽51勻速轉動，刮片561將物料槽51內(nèi)的打印溶液刮成一個平整的打印層，打印層厚度為一個固化層或略大于一個固化層的厚度（考慮到打印溶液未固化時容易因打印平臺42下降擠壓而變?。锪喜?1停止轉動；

步驟2、打印平臺42下降至物料槽51底部，此時，打印平臺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，投影儀通過透明底板和透明軟性薄膜向打印平臺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42上；

步驟3、固化結束后，斜拔組件57開始動作，斜拔電機574拉動安裝底板571，使其朝一側傾斜，進而使打印平臺42的固化層與物料槽51底脫離，脫離后，打印平臺42上升，斜拔電機574將拉桿573向上推，使物料槽51恢復到初始位置，物料槽51繼續(xù)轉動，物料槽51勻速轉動速度一般為0.2~5轉/分，刮片561在物料槽51轉動過程中將被打印后的區(qū)域刮平，刮平整后物料槽51停止轉動，物料槽51停頓時間根據(jù)固化時間而定，一般為0.5~10秒；

步驟4、打印平臺42再次下降至物料槽51底部，重復步驟2-3進行第二層打印，直至打印結束。

本實施例所述的斜拔式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勻速轉動，刮刀561隨物料槽51轉動均勻刮平打印溶液，保證固化層的平整度，刮刀561同時通過調節(jié)器精確調節(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；通過斜拔組件57，可以使物料槽51與打印平臺42固化層快速脫離，不會因為物料槽51轉動產(chǎn)生摩擦力，大幅度提高物料槽51透明底板上軟性薄膜的使用壽命；而且在物料槽51轉動過程中，打印平臺42可多次上升、下降（刮刀可以保證打印平臺下降位置均已刮平），可大幅度提高打印速度。

上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。