[发明专利]用于三维打印机的塑型头

说明书

一种用于三维打印机(100)的塑型头(1)，包括：设有基壁(2)的第一主体，所述基壁(2)具有工作表面(2a)；和至少一个包括多个插入件(3)的第二主体，每个插入件(3)设有工作表面(3a)并且被布置处于从所述基壁(2)伸出的突出位置。所述插入件(3)可操作地彼此关联，使得各自的工作表面(3a)限定总工作表面(33a)，所述机器(100)内部正被加工的物体附着在所述总工作表面上，所述插入件(3)在抽出操作配置和缩回操作配置之间可移动，其中在所述抽出操作配置，在物体形成步骤期间，所述插入件处于前述的从所述基壁(2)伸出的突出位置，在所述收缩操作配置，在物体形成步骤结束时，所述插入件处于凹入所述基壁(2)的凹陷位置，因此在所述插入件(3)在所述操作配置之间移动时，该形成的物体与所述基壁(2)的工作表面形成接触并受到推力，使得所述物体从所述总工作表面(33a)上分离。

技术领域

本发明涉及一种用于三维打印机的塑型头。

更详细地，本发明属于三维打印(所谓的“3D打印”)的技术领域，如所知的，三维打印是一种通过固化和叠加由在外部刺激作用下容易凝固的液态树脂获得的多个层来生产三维物体的技术。

背景技术

三维打印技术可以具体且有效地应用于从塑料到金融领域各种不同类型工业中的原型的实现。

根据现有技术，三维打印机包括用于容纳液态树脂的缸和配备有工作表面的塑型头，所述工作表面通常是平坦的，适于支撑待制造的三维物体的固化层。此外，有包括光源的树脂刺激装置，光源通常为激光发射器，能够选择性地照射邻近所述缸的底部的液态树脂层，以使其固化。更详细地，通过选择性地刺激树脂，以使其在构成待制造物体的相应截面的点处固化，从而获得物体的每一层。

根据第一种已知技术，光源位于缸的下方，缸的底部对于光源所发射的光辐射为适度地透明的。在这种情况下，立体光刻工艺首先要求塑型头被安置在距缸的底部的距离等于待固化的层的厚度处。然后，光源选择性地照射靠近缸的底部的液体树脂层，以使它固化。更详细地，塑型头被配置使得固化层附着于缸的底部上，而缸的底部相反地具有减少这种附着性的涂层。为了形成每个后续层，塑型头远离缸的底部移动，以便使固化层显现出来，并且因此允许重置用于加工后续层的必要厚度的液体树脂。在此之后，塑型头将物体带回到一个位置，使得上一个固化层离缸的底部的距离等于待固化的新层的厚度，以使新层固化附着到前一层。依据第一种已知技术，其上形成物体的工作表面朝下，并且因此塑型头被逐渐升起并远离缸移动。

根据第二种已知技术，光源位于缸的上方。因此，不是通过刺激接近缸的底部的树脂层，而是照射液体树脂的表面层。根据该第二种已知技术，其上形成物体的工作表面朝上，并且因此塑型头逐渐下降进入缸内。

在该加工结束时，无论使用何种机器，都需要将成品从塑型头的工作表面分离。

通常，通过将切割工具滑动到工作表面上来手动执行物体的分离。

不利的是，该操作复杂并且耗时，因为必须非常小心地执行该操作，以防止刚刚生产的物体破裂或损坏。

为了克服这个缺点，文献EP 2523801示出了一种三维打印机，更准确地说，是一种立体光刻机器，其包括配备有工作表面的塑型头，在工作表面中开设有多个凹槽。在该加工结束时，在每个上述凹槽中，可以插入并滑动属于清洁工具的细长元件。该细长元件在三维物体上施加推力以使其从工作表面分离。因此，上述凹槽使得成品从工作表面的分离变得容易。尤其是，前述凹槽比构成三维物体的层的厚度更深，以防止凹槽自身由于加工要求或定位缺陷而被物体的第一层的固化而变得阻塞。

文献EP 2523801中所示的塑型头的主要缺点是它仍然需要专业操作员的人工介入，因此存在后续可能损坏刚刚形成的物体的风险。此外，不利地，操作者需要配备特定的工具，所述工具具有合适的尺寸和形状以使它可插入工作表面内形成的凹槽中。