[实用新型]一种立体打印机和用于微重力环境的立体打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及立体打印机技术领域，特别是涉及一种立体打印机和用于微重力环境的立体打印机。

背景技术

现有的立体光刻打印机包括激光发射器、扫描仪、液体槽和具有活塞结构的打印平台。打印时先在液体槽中倒入液态的光敏树脂，该光敏树脂在受到紫外线照射后会凝固。该打印平台可升降的位于液体槽中，激光发射器位于液体槽上方。打印开始时，打印平台上浸没一层光敏树脂，在激光发射器和扫描仪的作用下，打印平台上经激光照射的光敏树脂会发生固化，完成产品的第一层；之后随着打印平台的逐级下降，逐层固化产品，新固化层和前一层牢固地粘合在一起，最终完成完整立体产品的打印。但是，现有的光刻打印技术在太空微重力环境下不能实施，原因是现有技术是在地球重力为固有条件下创造的，而在微重力环境下，液体槽的顶端没有封口时，液态的光敏树脂会因为没有重力而变成球状，在进料时液体也会径直向四方飞去，大大地阻挠了打印过程。最重要的是，光敏树脂具有一定的毒性，打印完成后多余液体的清理也会变得十分困难，故现有的立体光刻打印机不适合应用在微重力环境中。

而随着人类对外太空的研究进展，“太空制造”也逐渐发展与完善。为了实现对宇航器、空间站、外星基地等内部易损易耗件、备品备件、专用工具、微型人造卫星、雷达以及太阳能接收板等零部件的按需在轨快速制造，需要在太空舱中应用立体打印机完成各种日常用品或仪器零部件的替代品，所以，如何创设一种立体打印机和用于微重力环境的立体打印机，实属当前重要研发课题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种立体打印机，使其实现密封环境下完成立体产品的打印，从而克服现有的立体打印机的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种立体打印机，包括底座、位于底座上的主机和激光扫描仓、分别位于主机和激光扫描仓上的进料仓和成型仓、以及位于进料仓和成型仓上的活塞机构，

所述进料仓和成型仓均为上部开口的仓体且相邻设置，其相邻侧面的底部设有连通进料仓和成型仓的缝隙，所述进料仓和出料仓的侧面下部还分别设有可开合的开口，所述成型仓的底面由玻璃构成，

所述激光扫描仓包括外壳体、激光发射器、带动激光发射器移动的扫描装置，所述激光扫描仓的外壳体顶面由玻璃构成，所述激光发射器发射的激光垂直射向所述成型仓的底面，

所述活塞机构包括两个分别用于进料仓和成型仓的活塞，用于支撑所述活塞的活塞架以及用于带动所述活塞移动的动力机构，所述活塞在位于进料仓和成型仓最底端时均可密封所述进料仓和成型仓之间的缝隙，

所述主机包括外壳体和设置于其内部的主控系统，所述主控系统与所述激光扫描仓中的扫描装置以及所述活塞机构中的动力机构连接并控制其动作。

作为本实用新型的一种改进，所述激光发射器为半导体激光器。

进一步改进，所述缝隙的高度约0.2mm。

进一步改进，所述带动激光发射器移动的扫描装置包括基台、固定机构、移动机构和步进电机，

所述固定机构为两个相对设置于基台两侧边的固定柱，两个固定柱之间设有供移动机构穿过的不锈钢轴，

所述步进电机共五个，其中四个步进电机分别位于基台的四角，所述位于固定机构同侧的两个步进电机之间连接有与移动机构连接的步进带，所述移动机构在步进带的带动下沿所述不锈钢轴水平移动，

所述移动机构上还设有供所述激光发射器垂直于所述不锈钢轴运动的轨道，所述轨道下部设有带动所述激光发射器移动的步进电机。

进一步改进，所述进料仓、成型仓和激光扫描仓的侧面中分别设置至少一个由玻璃材质制成的侧面。

进一步改进，所述玻璃采用具有偏振效应的玻璃板。

进一步改进，所述立体打印机采用丙烯酸光敏树脂为打印原料，所述用于成型仓的活塞最底面采用丙烯酸塑料构成。

进一步改进，所述主机的外壳体上设有显示装置，且所述主机的外壳体与底座成一体结构。

进一步改进，所述主控系统采用ramps电路板和Repetier-Host软件。

本实用新型还要解决的技术问题是提供一种用于微重力环境的立体打印机，使其能适应微重力环境完成立体产品的打印，从而克服现有的立体打印机的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用上述的立体打印机，并且在所述成型仓上方还设有成品仓，所述成品仓由支撑所述用于成型仓中活塞的活塞架主体构成，且所述成品仓的一个侧面可开合。

采用上述的技术方案，本实用新型至少具有以下优点：