CN204451224U - 一种基于dlp技术的上置式sla成型面板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于DLP技术的上置式SLA成型面板，包括面板本体，所述面板本体上设有用于与3D打印机内带动面板本体升降的位于面板本体上方的升降装置连接的连接件，面板本体的下表面设有凹槽或圆孔，所述面板本体的下表面还设有摩擦层。本实用新型的下表面设有凹槽或圆孔，能让空气进入，克服液态的光敏树脂的表面张力；同时下表面设有摩擦层，能使固化后的光敏树脂粘结在面板本体的下表面，使得两个平面容易分离，不至于破坏隔离涂层；升降装置设于上方，能够保证固化光线穿过石英玻璃和隔离涂层照射到光敏树脂的距离始终不变，使得每一个打印循环中光敏树脂接收的固化光线能量一致，进而提高打印质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于DLP技术的上置式SLA成型面板，属于三维打印成形领域。
背景技术
3D打印技术属于一种非传统的加工工艺，是近年来全球制造领域兴起的一项集光/机/电、计算机、数控及新材料于一体的先进制造技术。该技术将三维实体转化为二维平面，大大降低了制造复杂度，在珠宝首饰、生物医学、模具等行业具有非常广泛的应用。目前，市面上的3D打印设备多为基于熔丝沉积技术(FDM)，由于受到机械结构、喷头尺寸、打印材料等方面的限制，成形精度一般低于0.2mm，难以满足一些高精度零件的应用场合。
现在比较先进的3D打印技术有DLP(数字光处理)技术，是将零件的数据模型经过计算机软件分层后，生成能反映层面形状的BMP图片数据文件，由该文件驱动动态视图生成器，使用均匀分布的面光源照射经光路***聚焦在液面上生成图形动态掩膜，曝光后可一次固化整层零件。在每一层树脂固化完成后，托板会上升一个层厚的距离，新的液态树脂会自动填满与已固化树脂层的空隙中，以形成新的待固化层；然后逐层累加进行固化，最后完成零件的制造。由于工艺过程简单，无需逐点扫描，成形速度与成形面积大小无关，因此，DLP 3D打印技术有效地缩短了制作时间；由于采用了高分辨率的投影装置，可实现较小面积上的精细加工；面曝光方法不需采用价格昂贵的紫外激光器和扫描振镜***，成本较光固化成形技术有所降低。
目前的DLP打印机逐渐向桌面型发展，投影部件处于工作平台底部，参照图3，成型面板7的表面光滑，并且成型面板固定不动，底部的石英玻璃4与升降装置连接。固化光线依次经过石英玻璃4和隔离涂层3投射到光敏树脂2上，向下的箭头表示底部的石英玻璃受到的向下的牵引力。对于这种倒置式的投影结构，在打印初始阶段，工作面和隔离层之间会因为液体树脂产生很大的表面张力，表面张力F的大小跟分界线的长度成正比。可写成F＝σL，其中σ叫做表面张力系数，它的单位常用dyn/cm，L为分界线的长度。在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力。工作面板与隔离层分离时需要很大的力，分离十分困难，经常会导致隔离涂层发生破坏，引起严重的打印缺陷。同时，分离电机长期高负荷运行也很容易发生损坏。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于DLP技术的上置式SLA成型面板，其下表面刻蚀有一定深度的沟槽或圆孔，可以有效降低成形面板与隔离涂层之间的液体表面张力，延长隔离层的使用寿命。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种基于DLP技术的上置式SLA成型面板，包括面板本体，所述面板本体上设有用于与3D打印机内带动面板本体升降的位于面板本体上方的升降装置连接的连接件，面板本体的下表面设有凹槽或圆孔，所述面板本体的下表面还设有摩擦层。
所述凹槽为一组相互平行的沟槽，相邻沟槽间距相等。
所述沟槽的槽深为1～5mm，槽宽为0.5～1.5mm，相邻沟槽的间距为2～10mm。
所述沟槽的槽深为4mm，槽宽为1mm，相邻沟槽的间距为3mm。
所述凹槽呈等速螺线状。
所述圆孔为均匀分布的圆孔。
所述摩擦层为毛刺结构。
所述面板本体的材料为金属或环氧树脂。
本实用新型基于其技术方案所具有的有益效果在于：
(1)本实用新型的下表面设有凹槽或圆孔，能够让空气顺利进入，克服液态的光敏树脂的表面张力，使两个平面容易分离，不至于破坏隔离涂层；
(2)本实用新型的下表面设有摩擦层，能够使固化后的光敏树脂牢固地粘结在面板本体的下表面，进一步使得两个平面容易分离，不至于破坏隔离涂层；
(3)本实用新型的升降装置设于面板本体的上方，能够保证固化光线穿过石英玻璃和隔离涂层照射到光敏树脂的距离始终不变，使得每一个打印循环中光敏树脂接收的固化光线能量一致，进而提高打印质量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是实施例1的面板本体的结构示意图
图3是现有技术的成型面板的使用状态示意图。
图4是本实用新型的一种基于DLP技术的上置式SLA成型面板的使用状态示意图。
图中：1-面板本体，2-光敏树脂，3-隔离涂层，4-石英玻璃，5-升降装置，6-固化光线，7-成型面板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
参照图1和图2，本实用新型提供了一种基于DLP技术的上置式SLA成型面板，包括面板本体1，所述面板本体上设有用于与3D打印机内带动面板本体升降的位于面板本体上方的升降装置5连接的连接件，面板本体的下表面设有凹槽。所述凹槽为一组相互平行的沟槽，相邻沟槽间距相等。所述沟槽的槽深为4mm，槽宽为1mm，相邻沟槽的间距为3mm。，所述面板本体的下表面还设有摩擦层，摩擦层采用细小的陶瓷颗粒进行喷砂处理，形成微观毛刺结构。面板本体的材料为金属或环氧树脂。
整个基于DLP技术的上置式SLA成型面板经过采用精密数控铣床加工而成，以形成比较可靠稳定的结合，并且摩擦层采用细小的陶瓷颗粒进行喷砂处理，形成毛刺结构，提高表面粗糙程度。下表面的凹槽利用机加工或者激光切割的方式成型，能够用来大幅度降低光敏树脂的表面张力。
参照图1和图4，图1中向上的箭头表示230W的DLP控制光源，隔离涂层3选用硅橡胶机体的弹性材料，光敏树脂2采用红色染色，其对波长400nm的光波敏感。打印参数为首层固化40s，连续固化2次。
打印时，面板本体向下运动接近隔离涂层，隔离涂层均匀地涂敷在石英玻璃上，此时，面板本体的下表面与隔离涂层之间仍然留有一定的缝隙，该缝隙约为100nm，向缝隙中填充光敏树脂，之后DLP打开，固化光线经过透明的石英玻璃和隔离涂层照射在光敏树脂上，光敏树脂受光照射，发生化学变化，由液体转变为固体，之后，面板本体由升降装置牵引向上运动与隔离涂层分离，固化后的树脂粘接在面板本体的底部，完成一个打印循环。重复上述过程，直至打印结束。经过3小时的打印，成形出表面质量光滑的3D模型。并且打印过程中未出现分离不开的现象。打印完成后，检查弹性隔离材料，表面未产生任何划伤、凹坑及起晕等缺陷，打印质量良好。之后采用相同参数，连续打印72小时，未出现涂层破损现象。该测试说明，采用沟槽结构可以显著改善打印质量，提高涂层的使用寿命。
由打印过程可以看出，固化后的分离至关重要，第一必须克服液体的表面张力，使两个平面容易分离，不致于损坏隔离涂层；第二，必须确保固化后的树脂牢固粘接在上基板。本专利采用的结构可以很好的实现上述两个关键点。沟槽结构让空气顺利进入，减小了表面张力；沟槽经过喷砂处理，形成非常细小的毛刺结构，可以有利于树脂的粘接。并且打印过程中未出现分离不开的现象。打印完成后，检查弹性隔离材料，表面未产生任何划伤、凹坑及起晕等缺陷，打印质量良好。之后采用相同参数，连续打印72小时，未出现涂层破损现象。该测试说明，采用沟槽结构可以显著改善打印质量，提高涂层的使用寿命。
本实施例中的凹槽也可以采用等速螺线状，或采用均匀分布的圆孔。
Claims (8)
1.一种基于DLP技术的上置式SLA成型面板，包括面板本体，其特征在于：所述面板本体上设有用于与3D打印机内带动面板本体升降的位于面板本体上方的升降装置连接的连接件，面板本体的下表面设有凹槽或圆孔，所述面板本体的下表面还设有摩擦层。
2.根据权利要求1所述的基于DLP技术的上置式SLA成型面板，其特征在于：所述凹槽为一组相互平行的沟槽，相邻沟槽间距相等。
3.根据权利要求2所述的基于DLP技术的上置式SLA成型面板，其特征在于：所述沟槽的槽深为1～5mm，槽宽为0.5～1.5mm，相邻沟槽的间距为2～10mm。
4.根据权利要求3所述的基于DLP技术的上置式SLA成型面板，其特征在于：所述沟槽的槽深为4mm，槽宽为1mm，相邻沟槽的间距为3mm。
5.根据权利要求1所述的基于DLP技术的上置式SLA成型面板，其特征在于：所述凹槽呈等速螺线状。
6.根据权利要求1所述的基于DLP技术的上置式SLA成型面板，其特征在于：所述圆孔为均匀分布的圆孔。
7.根据权利要求1所述的基于DLP技术的上置式SLA成型面板，其特征在于：所述摩擦层为毛刺结构。
8.根据权利要求1所述的基于DLP技术的上置式SLA成型面板，其特征在于：所述面板本体的材料为金属或环氧树脂。
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