[发明专利]一种3D打印设备及其成型方法

说明书

技术领域：

本发明属于3D打印技术领域，具体是涉及一种3D打印设备及其成型方法。

背景技术：

3D打印，即快速成型技术的一种，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。

现有的3D打印技术主要有熔融沉积成型技术、选择性激光烧结技术、立体光固化成型技术、数字光处理技术等。这些技术都有各自的优缺点，但是现有的3D打印设备都存在以下技术问题：打印过程中只能扫描小区域、由点到线、再由先到面的过程，成型效率低，成型速度慢，且铺设有液态材料的工作台在各个层面成型时的升降位移误差大，影响制件的成型质量。

发明内容：

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中3D打印设备成型效率低，成型速度慢，且铺设有液态材料的工作台在各个层面成型时的升降位移误差大，影响制件的成型质量，从而提出一种3D打印设备及其成型方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种3D打印设备，包括：

机座，所述机座的两侧设置有第一滑动装置和第二滑动装置。

激光照射装置，所述激光照射装置设置在所述机座的上方，所述激光照射装置的第一端通过第一连接杆与所述第一滑动装置连接，所述激光照射装置的第二端通过第二连接杆与所述第二滑动装置连接，所述激光照射装置内阵列有多个激光二极管。

储料装置，所述储料装置固定设置在所述机座的上方和所述激光照射装置的下方，所述储料装置内设置有工作台，所述工作台内设置有位移传感器。

气缸，所述气缸的第一端固定在所述机座上，所述气缸的第二端穿过所述储料装置的下表面与所述工作台固定连接。

图像传感器，所述图像传感器设置在所述激光照射装置的一侧。

控制器，所述控制器分别与所述第一滑动装置、第二滑动装置、激光照射装置、位移传感器、气缸、图像传感器电连接。

作为上述技术方案的优选，还包括：刮平器，所述刮平器滑动设置在所述储料装置的上方。

作为上述技术方案的优选，所述储料装置两侧边上方分别设置有第三滑动装置和第四滑动装置，所述刮平器的第一端连接所述第三滑动装置，所述刮平器的第二端连接所述第四滑动装置，所述第三滑动装置和所述第四滑动装置分别与所述控制器电连接。

作为上述技术方案的优选，所述第一滑动装置、所述第二滑动装置、所述第三滑动装置、所述第四滑动装置结构相同，均包括滑动导轨和滑动设置在所述滑动导轨上的滑动块。

作为上述技术方案的优选，所述机座上还设置有回收装置，所述回收装置设置在所述储料装置和所述气缸的正下方。

作为上述技术方案的优选，所述第一连接杆和所述第二连接杆均为L型连接杆。

作为上述技术方案的优选，所述激光二极管为紫外激光二极管。

作为上述技术方案的优选，所述储料装置内设置有液态光敏树脂材料。

一种3D打印设备的成型方法，包括如下步骤：

S1：在计算机中绘制三维模型，对所述三维模型进行分层处理，将所述三维模型的各层截面的轮廓数据和填充数据发送给所述控制器。

S2：在所述储料装置中放入液态光敏树脂材料。

S3：所述控制器控制所述气缸带动所述工作台升至与所述储料装置的上表面平行位置。

S4：所述控制器控制所气缸带动所述工作台下降一个层截面的高度，工作台内的位移传感器将精确位置发送给控制器。

S5：所述控制器控制所述第三滑动装置和所述第四滑动装置带动所述刮平器将所述工作台上的液面刮平。

S6：所述控制器控制所述激光照射装置开启，并控制所述第一滑动装置和所述第二滑动装置带动所述激光照射装置在所述工作平台的上方移动，移动过程中，所述控制器根据获取的层截面的轮廓数据和填充数据自动控制对应的激光二极管的启闭。

S7：完成一个层截面的制作后，所述控制器控制所述刮平器滑动刮走所述层截面上的多余材料，所述图像传感器获取所述工作平台上的层截面图像并发送给所述控制器。