[发明专利]一种真空紫外光固化3D打印系统

说明书

本发明公开了一种真空紫外光固化3D打印系统，包括密闭箱体、氮气系统、光源系统、机架、机架Z_a轴运动模块、料槽、成型台、成型台Z_b轴运动模块和气压检测装置；光源系统、机架、机架Z_a轴运动模块、料槽、成型台和成型台Z_b轴运动模块安装于密闭箱体内，氮气系统置于密闭箱体外，光源系统安装在机架Z_a轴运动模块上，成型台安装在成型台Z_b轴运动模块上，成型台和成型台Z_b轴运动模块安装在料槽内；光源系统包括光源、LCD屏幕、光源冷却系统和玻璃容器；LCD屏幕的底面与容器的底板上表面贴合。解决了现有光固化打印系统材料成本高、打印速度低、光源利用率不高和打印机使用寿命短的问题。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，尤其涉及一种真空紫外光固化3D打印系统。

背景技术

快速成型技术 (Rapid Prototyping Manufacturing)又被称作3D打印技术，该技术根据物体的三维模型数据，通过成型设备以逐层叠加的方式制造实体，它能克服目前传统机械加工无法实现的特殊结构障碍，实现任意复杂结构部件的简单化生产。

在3D打印技术中，较为常见的是光固化快速成型技术，其利用液体状态的光敏树脂(UV) 在光照下发生聚合反应，以光源按照待固化实体的截面形状进行照射，使液态光敏树脂逐层固化成型后累积叠加，最终形成固化实体。

现有光固化打印技术分为激光立体印刷技术SLA (激光点光源固化)、DLP (投影仪面光源固化)和LCD (液晶面光固化)三种。其中，SLA技术的优点是成型精度高，但由于其成型方式是激光点成型，相对于面成型，其成型速度慢、效率低。而DLP技术的优点是光源利用率高、固化成型速度快。但其缺点也同样明显，即光机寿命短、固化成型面积小，不利于大尺寸物体的成型。若使用菲镜起到放大的作业，则会导致像素分布不均匀，最终引起成型精度差的问题。

LCD技术在一定程度上解决了上述问题，相对SLA技术，可以较快的速度成型，相对DLP技术，成型精度相对较高。但同样的，LCD技术的缺点也同样明显，LCD技术大都采用LED灯作为光源，这种光源具有很强的热辐射，长期辐射会使屏幕过热，影响其使用寿命。此外，现有光固化技术中，需要加入光引发剂引发固化反应，而光引发剂大都具有生物毒性，不利于环境友好。另外，光引发剂的加入一方面会增加打印材料的成本，另一方面也会增加材料的黏度，因此打印系统中不得不加入刮板的结构，以便在打印过程中添加材料并刮平液面，使得打印过程复杂，打印速度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空紫外光固化3D打印系统，用以解决现有光固化打印系统成本高、环境不友好、打印速度低和使用寿命短的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种真空紫外光固化3D打印系统，其特征在于，包括密闭箱体1、氮气系统2、光源系统7、机架5、机架Z_a轴运动模块6、料槽13、成型台15、成型台Z_b轴运动模块14和气压检测装置16；

所述光源系统7、机架5、机架Z_a轴运动模块6、料槽14、成型台15和成型台Z_b轴运动模块14安装于密闭箱体1内，氮气系统2置于密闭箱体1外；

所述光源系统7安装在机架Z_a轴运动模块6上；

所述成型台15安装在成型台Z_b轴运动模块14上；

所述成型台15和成型台Z_b轴运动模块14安装在料槽13内。

优选的，根据权利要求1所述的真空紫外光固化3D打印系统，其特征在于，所述光源系统7包括光源8、光源冷却系统9、LCD屏幕12和容器11；