[发明专利]一种快速提拉成型3D打印系统及其打印方法

权利要求书

1.一种快速提拉成型3D打印系统，用于以光敏树脂作为打印材料的3D打印系统，其特征在于，包括：打印升降平台系统，其用于控制打印平台上下移动；可透光透氧树脂槽系统，其用于装载光敏树脂；光源系统，其用于固化光敏树脂；和控制系统，其用于控制三维模型软件与打印升降平台系统和光源系统配合工作，以实现快速提拉成型3D打印。

2.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述光敏树脂的感光波长范围为200nm-800nm。

3.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述打印升降平台系统由驱动主机、传动部件和打印平台组成，通过驱动主机驱动传动部件带动打印平台做升降运动；其中，所述驱动主机选自步进电机或者伺服电机中的任意一种，所述传动部件选自滚珠丝杆系统或者螺杆系统的任意一种，所述打印平台选自有孔或无孔的不锈钢板、铝合金板、聚甲基丙烯酸甲酯板和二氧化硅玻璃板中的任意一种材料构成。

4.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述可透光透氧树脂槽系统位于打印平台与光源系统之间，且包括槽壁和槽底。

5.如权利要求4所述的3D打印系统，其特征在于，所述槽壁是由选自不锈钢、铝合金、聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅玻璃中的任意一种材料构成。

6.如权利要求4所述的3D打印系统，其特征在于，所述槽底包含透光透氧层，所述透光透氧层在14.7PSI压力下标准氧气在1秒钟内通过面积为1cm²、厚度为1cm 的层时渗透量不低于1×10^-7cm³/cm²/cm/sec，其200nm-800nm波长范围的光线透过率不低于50％。

7.如权利要求4所述的3D打印系统，其特征在于，所述槽底为透光透氧槽底，其由有机硅材料、氟素材料或二者的复合物构成。

8.如权利要求7所述的3D打印系统，其特征在于，所述有机硅材料为以硅氧键为主链骨架结构组成的聚硅氧烷化合物，所述氟素材料为无定形氟聚合物或以全氟聚醚为主链结构的化合物。

9.如权利要求8所述的3D打印系统，其特征在于，所述有机硅材料为Wacker公司的ELASTOSIL系列有机硅产品中的至少一种，所述氟素材料为Dupont公司的Teflon AF系列产品中的至少一种或Solvay公司的Fluorolink系列产品中的至少一种。

10.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述光源系统为投影机系统，其投影方式采用LCD投影方式、DLP投影方式、SXRD投影方式或LCOS投影方式中的任意一种。

11.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述控制系统脱机采用存储卡导入数据情况下单独执行打印任务，或通过有线或无线联机通过电脑或智能终端控制软件控制执行打印任务。

12.使用权利要求1-11任一项所述的快速提拉成型3D打印系统的打印方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1)在电脑或智能终端上预装上位机软件，将设计好的三维模型数据导入所述上位机软件，通过有线或者无线连接技术连接所述快速提拉成型3D打印系统， 在所述可透光透氧树脂槽系统内加入所述光敏树脂，所述上位机软件发出开始打印指令或者将存储有三维模型数据的存储卡插入3D打印系统预留接口，让其直接读取其中数据进入内置的所述上位机软件中，控制3D打印系统中的内置下位机软件开始工作；

步骤2)所述下位机软件控制所述光源系统把三维模型切片截面轮廓图案投影到所述可透光透氧树脂槽系统底部，光束透过所述可透光透氧树脂槽系统槽底引发光敏树脂反应，使曝光区域的光敏树脂固化，形成光敏树脂固化层；

步骤3)所述光敏树脂固化层粘贴在从上往下贴平所述可透光透氧树脂槽系统底部的打印平台上，此时打印升降平台系统按Z轴打印精度设定连续平稳提升，而所述光源系统按切片先后顺序将截面轮廓图案连续投影曝光到所述可透光透氧树脂槽系统底部，曝光固化的光敏树脂会随着打印平台一起连续地被拉出，直到整个三维模型打印完毕。