光固化快速成型裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及快速成型技術(shù)，尤其涉及光固化快速成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]快速成型技術(shù)是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的一種先進(jìn)制造理念和制造技術(shù),它突破了傳統(tǒng)的加工模式，擺脫了普通機(jī)械加工設(shè)備的束縛，可以快速地制造形狀復(fù)雜的零件。光固化快速成型是一種典型的快速成型加工方法，該技術(shù)主要以液態(tài)的光敏樹脂為原材料，通過計(jì)算機(jī)控制激光掃描器，對(duì)光敏樹脂進(jìn)行逐層掃描，使其固化累積成型。激光掃描器主要由激光器、動(dòng)態(tài)聚焦鏡、控制板卡和掃描振鏡構(gòu)成。聚焦鏡的焦點(diǎn)正好與工作液面重合，使激光器發(fā)出的能量最集中，尺寸最小，從而保證了工件的成型精度。當(dāng)工件打印完成后，取出工件，
[0003]目前，制約光固化快速成型發(fā)展的主要因素是工件的成型效率、工件的材料以及工件的精度。一般的光固化快速成型裝置中，盛放光敏樹脂的容器只有一個(gè)槽，只能盛放單種材料，所以支撐件材料與工件實(shí)體材料相同，需要后續(xù)處理去除支撐件，增加工序且影響工件表面精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種光固化快速成型裝置，以解決上述的問題。
[0005]在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種光固化快速成型裝置，其包括工作臺(tái)、激光系統(tǒng)模塊、激光掃描模塊、電機(jī)運(yùn)動(dòng)模塊、人機(jī)界面模塊和控制模塊，所述工作臺(tái)中具有用于盛放用于快速成型的光敏樹脂的容器槽，所述容器槽具有多個(gè)獨(dú)立的槽，分別用于盛放不同類型的光敏樹脂。
[0006]優(yōu)選地，所述多個(gè)獨(dú)立的槽包括:第一槽，用于盛放用于快速成型支撐件的光敏樹脂；第二槽，用于盛放用于快速成型工件的光敏樹脂。
[0007]優(yōu)選地，所述工作臺(tái)包括:外殼、底座打印工作臺(tái)，所述電機(jī)運(yùn)動(dòng)模塊包括:豎直滾珠絲桿、豎直直線導(dǎo)軌、豎直步進(jìn)電機(jī)和連接桿；所述外殼籠罩所述底座，所述底座上豎直裝有所述豎直滾珠絲桿，所述豎直直線導(dǎo)軌平行于所述豎直滾珠絲桿，所述豎直滾珠絲桿與所述豎直步進(jìn)電機(jī)樞軸連接，所述打印工作臺(tái)通過所述連接桿連接到所述豎直滾珠絲桿，所述連接桿還滑設(shè)在所述豎直直線導(dǎo)軌上。
[0008]優(yōu)選地，所述電機(jī)運(yùn)動(dòng)模塊還包括:水平直線導(dǎo)軌、水平滾珠絲桿、水平步進(jìn)電機(jī)；所述水平直線導(dǎo)軌固定于所述底座上方且位于打印工作臺(tái)正下方，所述水平直線導(dǎo)軌平行于所述水平滾珠絲桿，所述容器槽與所述水平滾珠絲桿連接，所述容器槽還滑設(shè)于所述水平直線導(dǎo)軌上，所述水平滾珠絲桿與所述水平步進(jìn)電機(jī)樞軸連接。
[0009]優(yōu)選地，所述的光固化快速成型裝置還包括激光系統(tǒng)模塊和激光掃描模塊；所述激光系統(tǒng)模塊包括:所述激光系統(tǒng)模塊包括激光器、光隔離器、和擴(kuò)束鏡；所述激光掃描模塊包括高速掃描振鏡、平場(chǎng)聚焦透鏡和兩片平面反射鏡，所述激光器、所述光隔離器、所述擴(kuò)束鏡、所述掃描振鏡、所述平場(chǎng)聚焦透鏡和所述兩片平面反射鏡形成光路，所述光路用于所述激光器發(fā)出的激光，依次經(jīng)過所述光隔離器、所述擴(kuò)束鏡、所述掃描振鏡、所述平場(chǎng)聚焦透鏡、所述兩片平面反射鏡，最后聚焦到所述容器槽底板的上表面。
[0010]優(yōu)選地，所述兩片平面反射鏡固定于所述底座上，與水平面成45°，且相互垂直。
[0011]優(yōu)選地，所述兩片平面反射鏡包括:第一平面反射鏡和面積大于所述第一平面反射鏡的第二平面反射鏡；在所述光路中，所述第一平面反射鏡處于所述第二平面反射鏡之
N /.刖。
[0012]優(yōu)選地，所述的光固化快速成型裝置還包括人機(jī)界面模塊，用于顯示工作狀態(tài)以及接受操作指令。
[0013]優(yōu)選地，所述的光固化快速成型裝置還包括外設(shè)接口，用于連接計(jì)算機(jī)。
[0014]優(yōu)選地，所述的光固化快速成型裝置還包括控制模塊，用于控制所述打印工作臺(tái)往復(fù)進(jìn)入所述第一槽和所述第二槽，使所述第一槽內(nèi)的光敏樹脂快速成型為支撐件，使所述第二槽內(nèi)的光敏樹脂快速成型為工件。
[0015]使用本發(fā)明實(shí)施例提供的光固化快速成型裝置，可以實(shí)現(xiàn)多種材料同時(shí)打印，從而對(duì)支撐件可以專門采用易溶材料成型，便于支撐件的拆除，減少支撐件拆除時(shí)對(duì)工件的影響。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中容器槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的光固化快速成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0019]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種光固化快速成型裝置，其包括工作臺(tái)、激光系統(tǒng)模塊、激光掃描模塊、電機(jī)運(yùn)動(dòng)模塊、人機(jī)界面模塊和控制模塊，工作臺(tái)中具有用于盛放用于快速成型的光敏樹脂的容器槽，容器槽具有多個(gè)獨(dú)立的槽，分別用于盛放不同類型的光敏樹脂。
[0020]一般的光固化快速成型裝置中，盛放光敏樹脂的容器只有一個(gè)槽，只能盛放單種材料，所以支撐件材料與工件實(shí)體材料相同。快速成型后，支撐件材料與工件形成為一體，為了去除支撐件材料，只能用刮刀等手工地從工件上刮除支撐件材料。而本實(shí)施例中，盛放光敏樹脂的容器具有多個(gè)槽，從而可以使各個(gè)槽分別盛放不同的光敏材料，例如在一個(gè)槽中盛放用于形成工件的材料，該材料是不溶解，在另一個(gè)槽中盛放用于形成支撐件的材料，該材料是溶解的?？焖俪尚秃?，支撐件材料與工件形成為一體，可以將該一體構(gòu)件置入溶液中即可溶解掉支撐件，大大地節(jié)省了人工成本，便于支撐件的拆除，減少支撐件拆除時(shí)對(duì)工件的影響。
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中容器槽的結(jié)構(gòu)示意圖。該容器槽3的多個(gè)獨(dú)立的槽包括:第一槽31，用于盛放用于快速成型支撐件的光敏樹脂；第二槽32，用于盛放用于快速成型工件的光敏樹脂。該結(jié)構(gòu)取得了令人預(yù)料不到的技術(shù)效果:非常簡單易行地解決了現(xiàn)有技術(shù)中的支撐件去除問題。
[0022]優(yōu)選地，工作臺(tái)包括:外殼、底座和打印工作臺(tái)，電機(jī)運(yùn)動(dòng)模塊包括:豎直滾珠絲桿、豎直直線導(dǎo)軌、豎直步進(jìn)電機(jī)和連接桿；外殼籠罩底座，底座上豎直裝有豎直滾珠絲桿，豎直直線導(dǎo)軌平行于豎直滾珠絲桿，豎直滾珠絲桿與豎直步進(jìn)電機(jī)樞軸連接，打印工作臺(tái)通過連接桿連接到豎直滾珠絲桿，連接桿還滑設(shè)在豎直直線導(dǎo)軌上。本優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。
[0023]優(yōu)選地，電機(jī)運(yùn)動(dòng)模塊還包括:水平直線導(dǎo)軌、水平滾珠絲桿、水平步進(jìn)電機(jī)；水平直線導(dǎo)軌固定于底座上方且位于打印工作臺(tái)正下方，水平直線導(dǎo)軌平行于水平滾珠絲桿，容器槽與水平滾珠絲桿連接，容器槽還滑設(shè)于水平直線導(dǎo)軌上，水平滾珠絲桿與水平步進(jìn)電機(jī)樞軸連接。本優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。
[0024]優(yōu)選地，光固化快速成型裝置還包括激光系統(tǒng)模塊和激光掃描模塊；激光系統(tǒng)模塊包括:激光系統(tǒng)模塊包括激光器、光隔離器、和擴(kuò)束鏡；激光掃描模塊包括高速掃描振鏡、平場(chǎng)聚焦透鏡和兩片平面反射鏡，激光器、光隔離器、擴(kuò)束鏡、掃描振鏡、平場(chǎng)聚焦透鏡和兩片平面反射鏡形成光路，光路用于激光器發(fā)出的激光，依次經(jīng)過光隔離器、擴(kuò)束鏡、掃描振鏡、平場(chǎng)聚焦透鏡、兩片平面反射鏡，最后聚焦到容器槽底板的上表面。本優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。
[0025]優(yōu)選地，兩片平面反射鏡固定于底座上，與水平面成45°，且相互垂直。該光路系統(tǒng)采用了兩片45°鏡兩次反射的結(jié)構(gòu)，使快速成型裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，尺寸更小，方便運(yùn)輸與存放。
[0026]優(yōu)選地，兩片平面反射鏡包括:第一平面反射鏡和面積大于第一平面反射鏡的第二平面反射鏡；在光路中，第一平面反射鏡處于第二平面反射鏡之前。本優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。
[0027]優(yōu)選地，光固化快速成型裝置還包括人機(jī)界面模塊，用于顯示工作狀態(tài)以及接受操作指令。本優(yōu)選實(shí)施例方便操作人員操作本裝置。
[0028]優(yōu)選地，光固化快速成型裝置還包括外設(shè)接口，用于連接計(jì)算機(jī)。本優(yōu)選實(shí)施例方便操作人員調(diào)試本裝置，設(shè)置各種控制程序。
[0029]優(yōu)選地，光固化快速成型裝置還包括控制模塊，用于控制打印工作臺(tái)往復(fù)進(jìn)入第一槽和第二槽，使第一槽內(nèi)的光敏樹脂快速成型為支撐件，使第二槽內(nèi)的光敏樹脂快速成型為工件。本優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。
[0030]圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的光固化快速成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該光固化快速成型裝置設(shè)有工作臺(tái)、激光系統(tǒng)模塊、激光掃描模塊、電機(jī)運(yùn)動(dòng)模塊、人機(jī)界面模塊和控制模塊。
[0031]如圖所示，該工作臺(tái)包括外殼16和底座10，外殼16與底座10相連接，底座10上設(shè)有豎直步進(jìn)電機(jī)11，豎直步進(jìn)電機(jī)11通過聯(lián)軸器與豎直滾珠絲桿15 —端連接，對(duì)應(yīng)豎直滾珠絲桿15設(shè)有一根豎直直線導(dǎo)軌12。豎直滾珠絲桿的螺母與連接桿14 一端連接，連接桿14另一端與打印工作臺(tái)I連接。打印工作臺(tái)I由豎直步進(jìn)電機(jī)11帶動(dòng)上下移動(dòng)。
[0032]透明的容器槽3利用兩根水平直線導(dǎo)軌4，水平固定于底座10上方且處于打印工作臺(tái)I正下方，容器槽3與水平滾珠絲桿連接，水平滾珠絲桿與水平步進(jìn)電機(jī)13連接