[发明专利]平台组件、数字光处理三维打印机及平台组件的工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维打印领域，具体地说，是涉及一种用于数字光处理三维打印机（即DLP 3D打印机）的平台组件、DLP 3D打印机以及该平台组件的工作方法。

背景技术

数字光处理（DLP）三维打印机的工作原理是利用DLP技术，光源采用投影仪成像，光源逐层固化液态光敏树脂，打印出分辨率较高的三维物体，其分辨率超出典型的熔融沉积制造（FDM）类型的3D打印机。

DLP 3D打印机主要有软件和硬件两部分组成。硬件包括打印机框架、投影仪光源、打印平台以及光敏树脂槽。打印平台在光敏树脂槽内能够上下运动，而光敏树脂槽内装有光敏树脂。软件部分产生的影像信号经过数字处理后，通过投影仪光源投影到光敏树脂槽的底部，这样光敏树脂槽内与光接触的光敏树脂瞬间聚合成固体，而未与光接触的光敏树脂则保持液态，这样就在打印平台与光敏树脂槽相对的平面上逐层生成三维物体。

但是这样的结构容易存在一个问题。当打印一层后，由于打印物体层仍然在液态的光敏树脂内，所以在打印平台向上移动时，打印物体层与光敏树脂槽底面之间就会形成真空，打印平台需要克服打印物体层受到液压及大气压共同的作用力，打印物体层与光敏树脂槽底面是硬性脱开，会影响打印物体层的脱模效果，由于DLP 3D打印机是通过逐层打印的方式来构造物体，每一打印物体层均需要与光敏树脂槽底面完成一次脱模，因此会严重影响物体最终的成型效果，同时还会影响打印机整体的使用寿命。

作为便于DLP 3D打印机在工作过程中打印物体层与光敏树脂槽底面脱模的技术，已知（专利文献1）有脱模下沉式工作台技术，解决了脱模时，安装底框相对于工作台基板能够产生倾斜偏置的技术问题，但是其存在如下问题：1.脱模过程是伺服电机带动液槽倾斜和复位，结构复杂且增加了成本。2.脱模过程中安装底框一侧向下倾斜，导致光敏树脂槽内液体晃动，其晃动方向与打印物体形成方向垂直，液体晃动对打印物体产生作用力，可能导致打印物体歪斜，最终影响物体的打印效果。

专利文献1：ZL201420510803.7

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种便于打印物体层与光敏树脂槽底面脱模的平台组件。

本发明还提供一种使用该平台组件便于脱模且成本较低的数字光处理三维打印机。

本发明还提供一种使用该平台组件进行脱模的方法。

本发明提供的数字光处理三维打印机的平台组件包括沿竖直方向上下运动的支撑板单元；用于承载打印物体的打印平台；打印平台与支撑板单元可动连接，以使所述打印平台在脱膜时倾斜、脱膜后复位至水平位置。

由上述方案可见，打印平台与支撑板单元可相对转动，打印物体层与光敏树脂槽底面进行脱模时，随着支撑板单元的上升，打印平台的铰链端先于打印平台的复位拉簧端响应，靠近铰链端的打印物体层与槽底面先撕开一个缺口，破坏了打印物体层与光敏树脂槽底面间形成的真空，这样在较小力的作用下，便可顺利实现打印物体层与光敏树脂槽底面的分离，可有效保证打印物体的平整，防止出现偏斜情况，保证打印精度。

一个优选的方案是，打印平台通过分别位于两侧的铰链和复位拉簧与支撑板单元进行连接，铰链具有一个转轴，打印平台可绕转轴相对支撑板单元转动。

由此可见，利用复位拉簧，可以实现打印物体与光敏树脂槽底面的缓慢分离，避免硬性脱开影响脱模效果。

进一步优选的方案是，铰链设置于打印平台的第一侧部边缘。

由此可见，加快了打印平台铰链端的响应速度且有助于在最小作用力下，将打印平台的铰链端提起。

更进一步优选的方案是，复位拉簧设置于打印平台的第二侧部边缘。

由此可见，根据杠杆原理，复位拉簧位置的设置有助于在最小作用力下，使打印平台的复位拉簧端复位。

更进一步优选的方案是，铰链具有铰链轴及与支撑板单元连接的叶片部件；叶片部件具有贯穿侧壁的第一通孔；第二侧部设有凸台，其具有贯穿侧壁的第二通孔；铰链轴插入第一通孔和第二通孔，使支撑板单元与打印平台绕铰链轴转动。

由此可见，铰链结构与打印平台及支撑板单元的连接简单且稳固，且保证打印平台与支撑板可相对转动。

一个优选的方案是，支撑板单元包括上支撑板、下支撑板、弹性支撑件及紧固件；弹性支撑件设置在上支撑板和下支撑板之间，数量至少是三个，且其中三个所述弹性支撑件的安装位置构成三角形，弹性支撑件用于将下支撑板调整至水平位置；紧固件用于在下支撑板调整至水平位置后将上、下支撑板固定连接。