CN115056482A - 一种多材料光固化3d打印装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多材料光固化3D打印装置，具有机架，机架上安装有可升降的打印平台，打印平台正下方形成3D打印的工作区，打印平台旁的机架上设有旋转面与打印平台相垂直的旋转盘，旋转盘上周向均布有相对于旋转盘中心对称设置的第一树脂槽和第二树脂槽、相对于旋转盘中心对称设置的第一清洗槽和第二清洗槽，所述的第一树脂槽、第二树脂槽、第一清洗槽及第二清洗槽旋转至所述工作区时被固定，打印平台正下方的机架内设有与打印平台同轴线的投影装置。本发明通过设置垂直旋转的旋转盘实现在垂直平面内的换料，可极大减少设备占地面积，有效避免不同树脂材料的交叉污染，结构更加紧凑，更适用于两种材料以上的多材料3D打印。

Description

一种多材料光固化3D打印装置

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其是一种多材料光固化3D打印装置。

背景技术

随着科技的发展，3D打印技术已经被广泛应用。与传统加工制造相比，3D打印技术可以成型结构复杂的零件，且不需要定制相关模具，更加适合单件、小批量制造。而传统的3D打印技术只能使用一种树脂作为材料进行打印，打印的产品只具有一种力学、化学等性能，极大的限制了打印零件的用途和功能。

鉴于以上缺陷，发展出了多材料3D打印技术，目的是结合多种不同类型的工艺，处理不同类型的材料，实现多材料一体化制造。

多材料3D打印加快了拥有日益复杂部件的产品推向市场的速度，并可以精确计算所需的原材料数量，减少了生产浪费。在众多领域多材料混合3D打印技术正得到广泛的应用推广。现有的多材料光固化3D打印装置，基本都是在水平面实现换料，占地面积大，结构复杂，并且随着打印材料种类的不断增加，安装板的尺寸也会迅速增大，不利于实现两种以上材料的多材料打印。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种可实现垂直平面换料、结构紧凑的的多材料光固化3D打印装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多材料光固化3D打印装置，具有机架，所述的机架上安装有可升降的打印平台，所述打印平台正下方形成3D打印的工作区，位于打印平台旁侧的机架上设有旋转盘，所述的旋转盘旋转面与打印平台相垂直，旋转盘上周向均布有第一树脂槽、第二树脂槽、第一清洗槽及第二清洗槽，第一树脂槽和第二树脂槽相对于旋转盘中心对称设置，第一清洗槽和第二清洗槽相对于旋转盘中心对称设置，所述的第一树脂槽、第二树脂槽、第一清洗槽及第二清洗槽旋转至所述工作区时被固定，所述打印平台正下方的机架内设有与打印平台同轴线的投影装置。

具体说，为实现打印平台的升降运动，所述的机架上设有L形的连接架，机架的面板左侧固定有Z向固定板，Z向固定板上安装有线轨，线轨上滑动设有滑块，所述连接架的水平段端部与滑块固定，所述打印平台与连接架朝下的垂直段端部固接；机架面板背面安装有直线丝杆步进电机，连接架的水平段内安装有与直线丝杆步进电机传动配合的螺母。

进一步地，所述的机架的面板右侧固定有固定座，固定座上部安装有驱动旋转盘转动的旋转装置，旋转盘周向均布且转动安装有四个安装架，所述的第一树脂槽、第二树脂槽、第一清洗槽及第二清洗槽对应固定在安装架上，所述安装架底面固定有铁片，机架上固定有安装架旋转到最低位置时吸住铁片而固定住安装架的电磁铁。

为保持安装架转动稳定，所述的旋转盘周向均布四个支撑轴，所述安装架通过轴承转动设置在支撑轴上。

本发明的有益效果是：本发明通过设置垂直旋转的旋转盘实现在垂直平面内的换料，与现有的水平面内换料相比，可极大减少设备占地面积，有效避免不同树脂材料的交叉污染，在安装同等数量的树脂槽、清洗槽时，本发明采用的旋转盘直径远小于水平面内换料时所用转盘的直径，结构更加紧凑，更适用于两种材料以上的多材料3D打印。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的三维结构示意图。

图中：1.机架，2.Z向固定板，3.固定座，4.投影装置，5.打印平台6.连接架，7.线轨，8.滑块，9.直线丝杆步进电机，10.螺母，11.旋转装置，12.旋转盘，13.支撑轴，14.安装架，15.第一树脂槽，16.第二树脂槽，17.第一清洗槽，18.第二清洗槽，19.铁片，20.电磁铁。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种多材料光固化3D打印装置，具有机架1，机架1上固定有面板，所述机架1的面板左侧固定有Z向固定板2，机架1的面板右侧固定有固定座3，位于面板下方的机架1内安装有投影装置4。

位于投影装置4上方的机架1上设有与投影装置4同轴线的打印平台5，所述打印平台5正下方形成3D打印的工作区，位于工作区上方设有L形的连接架6，所述Z向固定板2上垂直安装有线轨7，线轨7上滑动设有滑块8，所述连接架6的水平段端部与滑块8固定，所述打印平台5与连接架6朝下的垂直段端部固接；机架1面板背面安装有直线丝杆步进电机9，连接架6的水平段内安装有与直线丝杆步进电机9传动配合的螺母10。

所述固定座2上部安装有旋转装置11，所述旋转装置11的驱动轴上安装有旋转盘12，所述的旋转盘12的旋转面与打印平台5相垂直，所述的旋转盘12周向均布四个支撑轴13，支撑轴13上安装有轴承，所述支撑轴13上安装有直角形的安装架14，其中安装架14的垂直板上端通过轴承与支撑轴13转动配合，安装架14的水平板上分别固定有第一树脂槽15、第二树脂槽16、第一清洗槽17及第二清洗槽18，其中第一树脂槽15和第二树脂槽16相对于旋转盘12中心对称设置，第一清洗槽17和第二清洗槽18相对于旋转盘12中心对称设置。

所述安装架14底面固定有铁片19，机架1上固定有安装架14旋转到最低位置时吸住铁片19而固定住安装架14的电磁铁20，使得所述第一树脂槽15、第二树脂槽16、第一清洗槽17及第二清洗槽18被旋转盘12旋转至所述工作区时被固定。

开始打印时，内存有A类树脂材料的第一树脂槽15旋转至旋转盘12最低点位置位于打印平台5正下方的工作区，而内存有B类树脂材料的第二树脂槽16位于旋转盘12最高点位置，电磁铁20通电，将安装架14吸附固定，然后直线丝杆步进电机9启动，通过与螺母10的传动使打印平台5下降到待固化位置，投影装置4将第一树脂槽15内的打印件截面信息投射到打印平台5上，进行固化。

需要切换到B类打印材料时，打印平台5上升，电磁铁20断电，旋转装置11驱动旋转盘12转动，将第一清洗槽17旋转至工作区，此时，电磁铁20重新通电，将安装架14吸附固定，利用第一清洗槽17内的清洗液对第一树脂槽15内残留的A类树脂材料清洗干净；清洗结束后，电磁铁20断电，将第二树脂槽16旋转至工作区，电磁铁20通电，之后打印平台5下降，进行B类打印材料的固化，固化结束后，再将第二清洗槽18旋转至工作区，利用第二清洗槽18内的清洗液对第二树脂槽16内残留的B类树脂材料清洗干净，如需继续更换材料，则可重返第一树脂槽15或添加第三树脂槽，重复上述步骤即可完成多材料打印。

本发明通过设置垂直旋转的旋转盘12实现在垂直平面内的换料，利用电磁铁20吸附定位安装架14，与现有的水平面内换料相比，可极大减少设备占地面积，有效避免不同树脂材料的交叉污染，在安装同等数量的树脂槽、清洗槽时，本发明采用的旋转盘12直径远小于水平面内换料时所用的转盘直径，结构更加紧凑，更适用于两种材料以上的多材料3D打印。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种多材料光固化3D打印装置，具有机架，其特征是：所述的机架上安装有可升降的打印平台，所述打印平台正下方形成3D打印的工作区，位于打印平台旁侧的机架上设有旋转盘，所述的旋转盘旋转面与打印平台相垂直，旋转盘上周向均布有第一树脂槽、第二树脂槽、第一清洗槽及第二清洗槽，第一树脂槽和第二树脂槽相对于旋转盘中心对称设置，第一清洗槽和第二清洗槽相对于旋转盘中心对称设置，所述的第一树脂槽、第二树脂槽、第一清洗槽及第二清洗槽旋转至所述工作区时被固定，所述打印平台正下方的机架内设有与打印平台同轴线的投影装置。

2.如权利要求1所述的多材料光固化3D打印装置，其特征是：所述的机架上设有L形的连接架，机架的面板左侧固定有Z向固定板，Z向固定板上安装有线轨，线轨上滑动设有滑块，所述连接架的水平段端部与滑块固定，所述打印平台与连接架朝下的垂直段端部固接；机架面板背面安装有直线丝杆步进电机，连接架的水平段内安装有与直线丝杆步进电机传动配合的螺母。

3.如权利要求1所述的多材料光固化3D打印装置，其特征是：所述的机架的面板右侧固定有固定座，固定座上部安装有驱动旋转盘转动的旋转装置，旋转盘周向均布且转动安装有四个安装架，所述的第一树脂槽、第二树脂槽、第一清洗槽及第二清洗槽对应固定在安装架上，所述安装架底面固定有铁片，机架上固定有安装架旋转到最低位置时吸住铁片而固定住安装架的电磁铁。

4.如权利要求3所述的多材料光固化3D打印装置，其特征是：所述的旋转盘周向均布四个支撑轴，所述安装架通过轴承转动设置在支撑轴上。

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