[实用新型]基于全反射原理提高成型效果的光固化成型设备

说明书

本实用新型涉及光固化成型技术领域，尤其是一种基于全反射原理提高成型效果的光固化成型设备，用于在液态光固化剂中逐层固化出三维产品，该成型设备包括：液槽；透光玻璃，液槽的槽底开设有用于光线引入的通道，透光玻璃封堵在通道内；升降机构；以及UV光机系统，该UV光机系统输出的入射光被设置成当依次穿过透光玻璃及液槽内液态光固化剂的入射光到达液态光固化剂的液面时，入射光在液态光固化剂的液面处产生全反射，本实用新型采用向液槽内投射倾斜的紫外线入射光，利用在光固化剂液上表面处的全反射，从而避免与待成型三维产品上已固化部分上残留的光固化剂相互作用，使UV光的作用范围控制在一定空间内，提高对固化过程的控制效果。

技术领域

本实用新型涉及光固化成型技术领域，尤其是一种基于全反射原理提高成型效果的光固化成型设备。

背景技术

数字光处理(DLP)主要是通过UV(紫外线)光来逐层固化光敏聚合物液体，从而创建出3D打印对象，具体为：成像系统置于液槽下方，其成像面正好位于液槽底部，通过能量及图形控制，每次可固化一定厚度及形状的薄层树脂(该层树脂与前面切分所得的截面外形完全相同)。液槽上方设置一个提拉机构，每次截面曝光完成后向上提拉一定高度(该高度与分层厚度一致)，使得当前固化完成的固态树脂与液槽底面分离并粘接在提拉板或上一次成型的树脂层上，这样，通过逐层曝光并提升来生成三维实体；

在光固化成型设备的发展之初，UV光为从上至下垂直照射在光敏聚合物液体上，由于该种从上至下照射的方式容易导致光敏聚合物液体的浪费，因此，目前常采用UV光从下至上垂直照射在光敏聚合物液体上，现有的光固化成型设备的示意图如图1所示，其主要包括一个可以容纳液态光固化剂的液槽、位于液体下方的紫外光源及位于液槽上方的升降机构，紫外光源的成像面正好位于液槽底部；

此种光固化成型设备的缺陷在于：当UV入射光沿垂直方向通过作用点后，仍有部分剩余光线透过液态光固化剂，再者，由于升降机构将当前已固化的三维产品的部位提升至脱离液槽后，三维产品已固化的部位上必然会粘附残留的液态光固化剂，如透过液态光固化剂的剩余光线照射到残留的液态光固化剂上，会在三维产品已固化的部位上固化出额外的滴状物，容易影响成型精度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的光固化成型设备中采用将UV光垂直投射至液态光固化剂上，从而存在部分透过液态光固化剂的剩余光线照射到已固化的部位上所残留的液态光固化剂上，导致在三维产品已固化的部位上固化出额外的滴状物，容易影响成型精度的问题，现提供一种基于全反射原理提高成型效果的光固化成型设备，该光固化成型设备利用折射率变化控制光线通过距离，从而避免有剩余UV光透过液态光固化剂。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于全反射原理提高成型效果的光固化成型设备，用于在液态光固化剂中逐层固化出三维产品，该成型设备包括：

液槽，用于容纳液态光固化剂；

透光玻璃，所述液槽的槽底开设有用于光线引入的通道，所述透光玻璃封堵在通道内；

升降平台，用于固定液槽内当前固化完成的三维产品，所述升降平台位于液槽的上方；

升降机构，用于驱动升降平台上升或下降；

以及UV光机系统，用于投射出紫外线入射光，所述UV光机系统设置在透光玻璃的下方，该UV光机系统输出的入射光被设置成当依次穿过透光玻璃及液槽内液态光固化剂的入射光到达液态光固化剂的液面时，入射光在液态光固化剂的液面上表面处产生全反射。

本方案中采用将UV(紫外线)光源投射液槽的入射光倾斜设置，即UV光机系统所输出的到达液态光固化剂中的入射光从液态光固化剂射入到空气中时，液态光固化剂中入射光的入射角≥临界角，其中，液态光固化剂相对空气属于光密介质，使其在液态光固化剂的液面上表面处发生全反射，从而避免对待成型的三维产品上已固化的部位产生影响。