[发明专利]一种温控涂覆装置、3D打印设备及方法

说明书

本申请提供一种控温涂覆装置、3D打印设备及方法；本申请通过在刮刀主体内设置控温腔，并在控温腔内流通经热源加热处理或经冷源制冷处理的控温液体，使得涂覆装置中刮刀主体与刀刃温度改变，以对打印基准面的待固化材料温度进行调节；本申请通过对打印基准面温度实时监控，使得打印基准面的温度始终处于适宜的温度区间内，即可消减温度对打印质量的影响。

技术领域

本申请涉及3D打印领域，特别是涉及一种3D打印设备、方法及其涂覆装置。

背景技术

3D打印是快速成型技术的一种，具体是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料和树脂等可粘合或固化的材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印设备通过执行该种打印技术制造3D物体。3D打印设备由于成型精度高在模具、定制商品、医疗治具、假体等领域具有广泛应用。

其中，固化过程通过给予待固化材料一定量的辐射而实现，如激光扫描或投影装置投影使能量到达打印面，常见光固化材料如树脂在固化中通常在一定的温度区间内更易被固化，通常树脂温度较高时固化加快即可缩减成型时间，但在固化中树脂升温或保持在固化温度，在高温下固化所得的打印物件的力学性能下降，又或者在打印后打印层仍保持高温状态而导致变形，则需要将树脂温度控制在适宜范围内。

对采用顶面曝光方式的打印设备，打印基准面设置在容器中待固化材料的上表面，现有的树脂控温方式通常在容器四壁设置保温层或加热层，基于热传导改变打印基准面的材料温度，对打印基准面待固化材料的温度改变需要时间较长、效率低下。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种3D打印的涂覆装置、3D打印设备与3D打印方法，用于解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种应用于3D打印设备的涂覆装置，所述3D打印设备具有用于盛放光固化材料的容器以及位于所述容器相对两侧且前后延伸的导轨，所述涂覆装置包括：安装梁，跨设于所述容器相对两侧导轨上；刮刀组件，设于所述安装梁上，所述刮刀组件包括：刮刀主体，顶端固定于所述安装梁上；刀刃，设置于所述刮刀主体的底端，用于在涂覆工作状态下将所述容器中的光固化材料抚平于打印基准面上；负压腔，成型于所述刮刀主体中，连通一负压源，用于在涂覆工作状态下吸附所述打印基准面上积累的光固化材料或将吸附的光固化材料涂覆于所述打印基准面上；控温腔，成型于所述刮刀主体中并与所述负压腔空间隔离，并用于流通控温液体以调节所述负压腔内吸附的光固化材料及所述刀刃的温度，所述控温液体经热源加热处理或经冷源制冷处理，所述控温腔设置有液体入口及液体出口。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述控温腔呈部分环绕所述负压腔的构造。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述刮刀主体和所述刀刃为一体成型结构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述刮刀主体为第一热传导材料，所述刀刃为固定于所述刮刀主体上的第二热传导材料。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述刮刀主体为纤维增强复合材料，所述刀刃固定于所述刮刀主腔体上的金属材料。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述刀刃上设置有用于加热或制冷的加热片或TEC。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述3D打印设备为顶面曝光的DLP设备或顶面激光扫描的SLA设备。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述控温液体包括水。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述液体入口或液体出口连通有一流速控制设备，所述流速控制设备电性连接所述3D打印设备的控制装置。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述负压腔、或控温腔、或刀刃上设置有温度传感器，所述温度传感器电性连接所述流速控制设备。