[发明专利]一种连续成型3D打印设备及操作方法

说明书

一种连续成型3D打印设备及操作方法，该设备使得成型位置在液态光敏树脂内部，开始打印时，成型缸升降装置带动成型缸升起，与密封舱形成一个密封腔体，然后向成型缸内注入气体，利用气体在成型缸内产生的压力，提高液态光敏树脂回流速度，保证液态光敏树脂在高速打印时，液态光敏树脂可以及时得到补充，保证整个打印过程可以连续进行，提高了设备对材料的适应性。而且采用可升降式成型缸结构，可以在零件打印完成之后，将成型缸下降至初始位置，便于零件的取出，此外可升降式成型缸还便于更换成型缸，提高设备适应材料种类。另外，连续下沉式快速成型方式可以满足大型、复杂结构制件的3D打印。本发明具有结构简单，成型速度快，精度高的优点。

技术领域

本发明属于3D打印机技术领域，特别涉及一种连续成型3D打印设备及操作方法。

背景技术

近年来，美国开发的基于氧阻聚原理的“连续液体界面制造技术”(CLIP)，使得3D打印成型速度飞速提高，速度可以达到500mm/h。随后，中国科学院物构所对这项技术进行了改进，速度达到了650mm/h。但是他们均采用上拉式成型，由于重力原因，成形件与成型平台需要较大的结合密度，对于大型零件的打印难度很大。而采用下沉式成型，会存在以下两个问题：第一，对于光敏树脂的高速打印，当打印速度较高时，光敏树脂由于粘度原因使得回流速度较慢，当光敏树脂的固化速度大于回流速度，就是使得光敏树脂无法及时进行填充成型零件与固化盲区之间的空隙，从而导致打印零件出现缺陷。因此，当打印速度达到一定量时，最大的制约打印速度就是树脂的回流速度。第二，传统的由上而下的3D打印设备是将成型缸固定住，然后开始打印，待零件打印完成后，打印零件在树脂槽内部，然后打印零件随成型平台升起，取出零件。但是对于连续下沉式3D打印设备来说，固化盲区的稳定性取决于抑制剂的浓度和压力，为了精确控制抑制剂的浓度和压力，需要在成型缸上方设有密封舱或者采用封闭式成型缸，因此采用传统成型缸结构是难以取出零件的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续成型3D打印设备及操作方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种连续成型3D打印设备，包括机架、成型缸、成型缸升降装置、光源、成型平台、成型平台升降装置和密封舱；机架内部自上而下依次安装有密封舱、成型缸和成型缸升降装置，成型缸升降装置带动成型缸上下移动，当成型缸上升后，密封舱位于成型缸内部；密封舱的下方设置有成型平台，机架内部侧面设置有成型平台升降装置，成型平台与成型平台升降装置连接；光源设置在机架的顶部，且位于密封舱的正上方；

密封舱包括密封舱体、密封舱盖和透光透气膜；密封舱体为两端开口的筒状结构，一端设置密封舱盖，另一端设置透光透气膜；密封舱盖上设置有进气口。

进一步的，成型缸内部灌注有液态光敏树脂，当成型缸上升后，密封舱的下端浸在液态光敏树脂内；密封舱体设置有密封舱盖的一端开口边缘设置有一周翼缘，翼缘能够完全盖住成型缸；翼缘上与成型缸接触的部位设置有一圈密封圈，成型缸卡入到密封舱翼缘下方的密封圈中形成密闭舱体。

进一步的，密封舱体设置有透光透气膜的一端设置有多孔透气膜支撑板；多孔透气膜支撑板与密封舱体之间设置有密封圈，透光透气膜设置在多孔透气膜支撑板的下表面；多孔透气膜支撑板由透明材质制成。

进一步的，密封舱体设置有透光透气膜的一端设置有透光透气膜固定板，透光透气膜固定板中间设置有孔洞，孔洞内设置有透光透气膜顶出板，透光透气膜顶出板为两端开口的筒状结构，透光透气膜顶出板的上端设置密封舱盖，另一端设置透光透气膜，透光透气膜的边缘固定在透光透气膜固定板上。