本發(fā)明涉及光固化3d打印，具體涉及一種離心式單材料光固化3d打印方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、光固化3d打印的流程包括打印→打印件清洗→打印件后固化加熱后處理三個(gè)流程，其中第一步打印件打印完成后，打印件表面會(huì)殘留許多樹脂，因此需要進(jìn)行第二步對(duì)打印件表面清洗；清洗完畢后進(jìn)行第三步打印件后固化加熱后處理提高打印件強(qiáng)度。因此光固化3d打印流程通常十分繁瑣，不僅僅需要打印機(jī)，還需要有機(jī)溶劑清洗機(jī)，后固化加熱機(jī)，共三臺(tái)設(shè)備來完成整個(gè)打印流程。這不僅導(dǎo)致整個(gè)打印過程操作繁瑣，更導(dǎo)致整個(gè)打印系統(tǒng)設(shè)備多、成本居高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提出一種改進(jìn)的離心式單材料光固化3d打印設(shè)備，能夠僅在打印機(jī)一臺(tái)設(shè)備上就完成打印、離心、清洗及后固化加熱的完整打印流程，解決了現(xiàn)有的光固化3d打印存在的操作流程繁瑣、設(shè)備多、成本高的問題。

2、為解決上述問題，本發(fā)明的一方面提出了以下技術(shù)方案：

3、一種離心式單材料光固化3d打印設(shè)備，包括打印機(jī)本體、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、清洗槽和后固化熱處理槽；所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述打印機(jī)本體的打印平臺(tái)固定連接，用于驅(qū)動(dòng)所述打印平臺(tái)旋轉(zhuǎn)；所述打印機(jī)本體的樹脂槽可拆卸地設(shè)置于所述打印平臺(tái)下方；所述清洗槽經(jīng)設(shè)置能配置在所述樹脂槽的工位處，以在所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述打印平臺(tái)旋轉(zhuǎn)完成離心操作并移除所述樹脂槽后，能被置于所述工位處，供所述打印設(shè)備執(zhí)行清洗槽不動(dòng)、打印平臺(tái)及打印件在清洗液中旋轉(zhuǎn)的清洗操作；所述后固化熱處理槽經(jīng)設(shè)置能配置在所述工位處，以在完成所述清洗操作并移除所述清洗槽后，能被置于所述工位處，供所述打印設(shè)備執(zhí)行后固化熱處理槽不動(dòng)、打印平臺(tái)及打印件在后固化熱處理槽中旋轉(zhuǎn)的后固化熱處理。

4、進(jìn)一步地，所述樹脂槽包括底槽和擋板，所述底槽可拆卸地固定于所述打印平臺(tái)下方的一臺(tái)面上，用于盛放打印用樹脂和在離心時(shí)收集殘余樹脂；所述擋板用于在離心時(shí)連接至所述底槽，以加高所述底槽的側(cè)壁。

5、更進(jìn)一步地，所述擋板是與所述底槽輪廓一致的框架式擋板，擋板高度大于所述底槽的深度；所述框架式擋板經(jīng)設(shè)置能嵌套在所述底槽的內(nèi)側(cè)。

6、更進(jìn)一步地，所述擋板是與所述底槽輪廓一致的框架式擋板，所述框架式擋板經(jīng)設(shè)置能相接于所述底槽的頂部邊緣。

7、進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)位于所述打印平臺(tái)上方；在進(jìn)行所述離心操作、所述清洗操作、所述后固化熱處理時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)分別以第一轉(zhuǎn)速、第二轉(zhuǎn)速、第三轉(zhuǎn)速帶動(dòng)所述打印平臺(tái)旋轉(zhuǎn)；其中所述第一轉(zhuǎn)速大于所述第二轉(zhuǎn)速及所述第三轉(zhuǎn)速。

8、進(jìn)一步地，所述后固化熱處理槽內(nèi)設(shè)置有固化燈和電加熱元件；所述固化燈對(duì)稱地布設(shè)在所述后固化熱處理槽的內(nèi)側(cè)壁；所述電加熱元件為電阻絲，布設(shè)于所述后固化熱處理槽的槽底。

9、進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)位于所述打印平臺(tái)上方，且通過螺紋連接的方式與所述打印平臺(tái)連接固定

10、進(jìn)一步地，還包括開合式連接于打印機(jī)機(jī)身的外殼罩，所述打印平臺(tái)、所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及所述樹脂槽及其工位均能被閉合的所述外殼罩圍罩在內(nèi)。

11、本發(fā)明另一方面還提出一種離心式單材料光固化3d打印方法，采用前述的打印設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，所述打印方法包括：通過所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)所述打印平臺(tái)及其上的打印件旋轉(zhuǎn)離心，以將表面殘余樹脂甩到所述樹脂槽進(jìn)行收集；完成離心后移除所述樹脂槽，將盛有清洗液的清洗槽置于所述樹脂槽的工位處，通過所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)所述打印平臺(tái)及其上的打印件在所述清洗液中旋轉(zhuǎn)清洗；完成清洗后移除所述清洗槽，將所述后固化熱處理槽置于所述樹脂槽的工位處，通過所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)所述打印平臺(tái)及其上的打印件在所述后固化熱處理槽中旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行后固化和加熱處理。

12、進(jìn)一步地，完成離心后，通過所述打印機(jī)本體的升降電機(jī)將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述打印平臺(tái)及所述打印件抬升，然后移除所述樹脂槽，并將所述清洗槽置于所述工位，通過所述升降電機(jī)將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述打印平臺(tái)及所述打印件下降，使所述打印平臺(tái)和所述打印件浸于所述清洗液中；完成清洗后，通過所述升降電機(jī)將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述打印平臺(tái)及所述打印件抬升，然后移除所述清洗槽，并將所述后固化熱處理槽置于所述工位，通過所述升降電機(jī)將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述打印平臺(tái)及所述打印件下降，使所述打印件處于所述后固化熱處理槽中。

13、本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果體現(xiàn)在：現(xiàn)有的單材料光固化3d打印在打印件成型后，需要把帶有殘余樹脂的打印件和打印平臺(tái)放到清洗機(jī)(第二臺(tái)機(jī)器，里面的溶劑會(huì)均勻旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生小漩渦，與打印件、打印平臺(tái)充分接觸)中清洗，清洗完畢后再將打印件放置到后固化-烘干機(jī)(第三臺(tái)機(jī)器，打印件在機(jī)器內(nèi)旋轉(zhuǎn)，被均勻光照，烘干)完成整個(gè)打印流程。而本發(fā)明在打印平臺(tái)上方加裝旋轉(zhuǎn)電機(jī)，一方面可以在清洗前通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)打印平臺(tái)和打印件旋轉(zhuǎn)離心以收集大部分殘余樹脂，避免造成浪費(fèi)；另一方面，在設(shè)置了旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)打印平臺(tái)同步旋轉(zhuǎn)的此基礎(chǔ)上，本發(fā)明通過移除樹脂槽并更換為清洗槽即可實(shí)現(xiàn)打印平臺(tái)及打印件在清洗液中旋轉(zhuǎn)的清洗操作，而無需驅(qū)動(dòng)清洗液旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋渦，更不需要額外專門的清洗設(shè)備；同理，通過移除清洗槽并更換為后固化熱處理槽即可實(shí)現(xiàn)打印平臺(tái)及打印件在后固化熱處理槽中旋轉(zhuǎn)進(jìn)行后固化、加熱的后處理操作，而無需額外專門的后處理設(shè)備。從而，不僅環(huán)保地收集了殘余樹脂，更關(guān)鍵的是，大大減少、簡(jiǎn)化了單材料光固化3d打印洗系統(tǒng)的設(shè)備，極大地降低了打印成本。

技術(shù)特征：

1.一種離心式單材料光固化3d打印設(shè)備，其特征在于：包括打印機(jī)本體、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、清洗槽和后固化熱處理槽；所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述打印機(jī)本體的打印平臺(tái)固定連接，用于驅(qū)動(dòng)所述打印平臺(tái)旋轉(zhuǎn)；所述打印機(jī)本體的樹脂槽可拆卸地設(shè)置于所述打印平臺(tái)下方；

2.如權(quán)利要求1所述的離心式單材料光固化3d打印設(shè)備，其特征在于：所述樹脂槽包括底槽和擋板，所述底槽可拆卸地固定于所述打印平臺(tái)下方的一臺(tái)面上，用于盛放打印用樹脂和在離心時(shí)收集殘余樹脂；所述擋板用于在離心時(shí)連接至所述底槽，以加高所述底槽的側(cè)壁。

3.如權(quán)利要求2所述的離心式單材料光固化3d打印設(shè)備，其特征在于：所述擋板是與所述底槽輪廓一致的框架式擋板，擋板高度大于所述底槽的深度；所述框架式擋板經(jīng)設(shè)置能嵌套在所述底槽的內(nèi)側(cè)。

4.如權(quán)利要求2所述的離心式單材料光固化3d打印設(shè)備，其特征在于：所述擋板是與所述底槽輪廓一致的框架式擋板，所述框架式擋板經(jīng)設(shè)置能相接于所述底槽的頂部邊緣。

5.如權(quán)利要求1所述的離心式單材料光固化3d打印設(shè)備，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)位于所述打印平臺(tái)上方；在進(jìn)行所述離心操作、所述清洗操作、所述后固化熱處理時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)分別以第一轉(zhuǎn)速、第二轉(zhuǎn)速、第三轉(zhuǎn)速帶動(dòng)所述打印平臺(tái)旋轉(zhuǎn)；其中所述第一轉(zhuǎn)速大于所述第二轉(zhuǎn)速及所述第三轉(zhuǎn)速。

6.如權(quán)利要求1所述的離心式單材料光固化3d打印設(shè)備，其特征在于：所述后固化熱處理槽內(nèi)設(shè)置有固化燈和電加熱元件；所述固化燈對(duì)稱地布設(shè)在所述后固化熱處理槽的內(nèi)側(cè)壁；所述電加熱元件為電阻絲，布設(shè)于所述后固化熱處理槽的槽底。

7.如權(quán)利要求1所述的離心式單材料光固化3d打印設(shè)備，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)位于所述打印平臺(tái)上方，且通過螺紋連接的方式與所述打印平臺(tái)連接固定。

8.如權(quán)利要求1所述的離心式單材料光固化3d打印設(shè)備，其特征在于：還包括開合式連接于打印機(jī)機(jī)身的外殼罩，所述打印平臺(tái)、所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及所述樹脂槽及其工位均能被閉合的所述外殼罩圍罩在內(nèi)。

9.一種離心式單材料光固化3d打印方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的打印設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，所述打印方法包括：

10.如權(quán)利要求9所述的離心式單材料光固化3d打印方法，其特征在于：完成離心后，通過所述打印機(jī)本體的升降電機(jī)將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述打印平臺(tái)及所述打印件抬升，然后移除所述樹脂槽，并將所述清洗槽置于所述工位，通過所述升降電機(jī)將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述打印平臺(tái)及所述打印件下降，使所述打印平臺(tái)和所述打印件浸于所述清洗液中；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種離心式單材料光固化3D打印方法及設(shè)備，設(shè)備包括打印機(jī)本體、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、清洗槽和后固化熱處理槽；旋轉(zhuǎn)電機(jī)與打印機(jī)本體的打印平臺(tái)固定連接，用于驅(qū)動(dòng)打印平臺(tái)旋轉(zhuǎn)；打印機(jī)本體的樹脂槽可拆卸地設(shè)置于打印平臺(tái)下方；清洗槽經(jīng)設(shè)置能配置在樹脂槽工位處，以在旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)打印平臺(tái)旋轉(zhuǎn)完成離心操作并移除樹脂槽后，能被置于工位處，供打印設(shè)備執(zhí)行清洗槽不動(dòng)、打印平臺(tái)及打印件在清洗液中旋轉(zhuǎn)的清洗操作；后固化熱處理槽經(jīng)設(shè)置能配置在所述工位處，以在完成清洗操作并移除清洗槽后，能被置于所述工位處，供打印設(shè)備執(zhí)行后固化熱處理槽不動(dòng)、打印平臺(tái)及打印件在后固化熱處理槽中旋轉(zhuǎn)的后固化熱處理。

技術(shù)研發(fā)人員：葛锜,程健翔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南方科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17