[发明专利]一种光固化3D打印系统和打印方法

说明书

本发明涉及一种光固化3D打印系统和打印方法。一种光固化3D打印系统，铺料器底部至少有部分区域为透光区，使上方的光束能够透过所述透光区；铺料器与光敏打印料发生相对移动，将光敏打印料铺设到透光区下方的载料体上，且铺设的光敏打印料还处于被挤压状态时,光束透过透光区并根据要打印的三维模型信息选择性照射光敏打印料形成固化层。本发明铺料和光照固化是同时进行，同时可以多个打印头同时沿不同层进行铺料和打印，可以实现更快的打印速度；可以通过装置设定或控制系统实现精确的控制；打印装置运行更加可靠，尤其适合打印装置的安装基础是运动的场合，例如船舶、火车或飞机等。

技术领域

本发明涉及一种打印设备及方法，具体涉及一种光固化3D打印系统和打印方法。

背景技术

现有的光固化打印方法主要采用激光或DLP光源照射光敏树脂形成固化层，层层堆叠形成三维模型，例如SLA(Stereo Lithography Apparatus)或DLP(Digital LightProcessing)光固化打印方法。对于光敏树脂与其他粉末材料混合的浆料，一般采用类似SLS(Selective Laser Sintering)或3DP(在粉末床上铺粉然后选区喷射粘结剂层层叠加制作模型)中铺粉的方式，先将浆状光敏打印料刮平，然后用光束照射，形成固化层，然后重复上述过程将固化层层层堆叠直至三维模型打印完成。由于铺料和光照固化是分时进行，影响了打印速度，另外，浆状光敏打印料，例如光敏树脂或光敏树脂与其他粉末材料形成的粘稠的奖状的打印料，铺设的厚度容易受刮板间隙，刮板移动速度，料载体(打印平台)的温度或振动，打印料的粘度和表面特性，或打印料成分配方，浆状打印料的压强等多种因素的影响，进而影响铺料层厚的精度和三维模型的精度。

发明内容

本发明的目的提供一种光固化3D打印系统和打印方法，在铺料器的刮料区至少部分透光，光束透过铺料器的透光区选择性照射光敏打印料，在光敏打印料处于铺料器和料载体或料载体已经固化打印料的间隙的挤压状态时被选择性光照固化成型。

本发明采取以下技术方案:

一种光固化3D打印系统，铺料器11底部至少有部分区域为透光区12；所述铺料器11与载料体3发生相对平移运动，将光敏打印料4铺设到透光区12下方的所述载料体3上，且铺设的光敏打印料4还处于被挤压状态时,光束29透过所述透光区12并根据要打印的三维模型信息选择性照射所述透光区12下方的光敏打印料4形成固化层41；所述铺料器11与所述料载体3能够相对竖向运动,打印过程中，使得所述铺料器11与所述料载体3之间的距离拉大，在所述料载体3上由所述固化层41形成固化模型。

进一步的，所述铺料器11为刮板式结构，所述透光区12采用透光板实现。

进一步的，所述透光区12与光敏打印料4之间设置有一层隔离层46，隔离层46与所述透光区12的表面接触，所述隔离层46用于阻止固化层41与所述透光区12的黏连。

更进一步的，所述隔离层46为通过光聚合抑制剂渗入到所述透光区12下方的光敏打印料4中形成的光照聚合死区，或者，在所述透光区12与光敏打印料4之间设置的润滑液形成的润滑层。

进一步的，所述透光区12采用可以透过光聚合抑制剂或渗入润滑液的材料制成。

进一步的，还包括驱动器，所述驱动器驱动所述料载体3下移，使得所述铺料器11与所述料载体3之间的距离拉大，固化模型成型于所述透光区12和所述料载体3之间，并固连于所述料载体3上。

进一步的，所述驱动器驱动所述铺料器11平移运动，使得所述铺料器11与所述料载体3产生相对平移运动，在所述料载体3上方铺设光敏打印料4形成铺料层。

进一步的，提供所述光束29的光源固定不动，所述光源发出的光束29跟踪所述铺料器11并透过所述透光板12选择性照射所述铺料层。

进一步的，提供所述光束29的光源与所述铺料器11固定连接。