[发明专利]投影式光固化3D打印装置

说明书

本发明公开了一种投影式光固化3D打印装置，包括机架，固定在机架内的打印成型平台组件、料槽组件、光源发生器和控制器，所述料槽组件包括：料槽；用于固定支撑所述料槽的料槽平台；能够驱动所述料槽平台进行剥离翻转和回复翻转的驱动机构I；所述料槽平台一侧与所述机架铰接，另一侧与所述驱动机构I的输出端轴接；在驱动机构I驱动下，所述料槽平台以较低的速度进行所述剥离翻转；在较高的速度下进行所述的回复翻转。本发明投影式光固化3D打印装置在确保打印精度的同时实现了可打印材料覆盖面广的需求，提高了投影式光固化3D打印的成型性和生物适用性。

技术领域

本发明涉及光固化3D打印技术领域，特别是涉及一种投影式光固化3D打印装置。

背景技术

光固化3D打印技术是目前加工精度最高的一种3D打印技术，其基本原理是通过以光敏树脂为原材料，计算机控制打印光源按照打印模型截面图形逐层照射，受光照的光敏树脂将发生光固化从而形成一层固化图案，成型平台上升一层的高度从而进行下一层的光固化打印，新固化层牢固的黏合上一层固化层，循环往复完成整体模型的打印。

常见的光固化3D打印机一般包括平台升降机构、成型平台、树脂槽、显示屏、光源、控制器等，光源透过显示屏在树脂槽底部形成待固化的透射区域，位于成型平台成型面或已固化层底面与树脂槽底部之间的液态树脂在透射区域固化成型。在逐层成型过程中，首先成型的固化层需要可靠粘结在成型平台的成型面上，这要求在开始打印之前，需要精确地调节成型平台，使得成型平台的成型面与树脂槽底面保持平行且具有合适的间距。另外，每一层固化完成后，成型平台会在平台升降机构的带动下，在树脂槽内进行升降动作，使得已固化层脱离树脂槽底面，同时在已固化层和树脂槽底面之间留出预固化成型的下一层树脂层的高度，以便液态树脂填充进入已固化层与树脂槽底部之间的间隙，为下一层固化做准备，其中为了使打印物体获得较好的表面成型质量，每一层固化层的高度定位需要保证较高的精度。

例如公开号为CN110884131A的专利文献公开了一种光固化3D打印机，包括树脂槽，底座板，所述树脂槽安装于所述底座板上；成型平台板，所述成型平台板朝向所述树脂槽的平面为成型面，所述成型面与安装于所述底座板上的树脂槽的底面平行设置；竖直移动组件，与所述成型平台板连接，控制所述成型平台板在竖直方向上移动；连接件，连接所述竖直移动件和所述成型平台板；平台调整组件；设置于所述连接件与所述成型平台板之间，用于调整所述成型平台板与所述树脂槽的底面平行。

公开号为CN110789125A的专利文献公开了一种光固化3D打印机，该文献主要是用于对树脂存放装置进行改进，其树脂存放装包括树脂槽、存储槽、第一活动板和第二活动板；第一活动板设置在树脂槽上、且在树脂槽内分隔出用于供光固化3D打印的第一储液腔，所述第一活动板用于动至不同位置时对第一储液腔的体积进行调节；所述第二活动板设置在所述存储槽上、且在所述存储槽内分隔出封闭的第二储液腔，所述第二活动腔的体积进行调节；所述第一储液腔与第二储液腔连通。利用其技术方案，可以保存树脂槽内残留的液态树脂，防止残留的液态树脂长时间暴露在空气中失效，以提高液态树脂的使用寿命。

现阶段光固化3D打印设备大多数只能打印固化后强度很高的光敏材料，对于质地较软的水凝胶材料无法适用。另外，由于水凝胶生物材料大多数具有温敏性，温度过低时会发生冷凝现象，这就需要3D打印设备具有加热材料的功能。投影式光固化3D打印装置可实现微米级复杂外形的高精度打印，但常规的光固化3D打印设备在剥离过程中会将已固化部分的水凝胶材料损坏从而导致打印失败。现在存在的光固化3D打印设备存在很多问题，其中最主要的问题是对柔软的水凝胶生物材料的打印效果差，成功率低，可打印的水凝胶生物材料范围小，适用性不广。

发明内容

本发明的目的在于提出一种材料适用范围广，打印精度高且可实现细胞打印的投影式光固化3D打印装置。

一种投影式光固化3D打印装置，包括机架，固定在机架内的打印成型平台组件、料槽组件、光源发生器和控制器，所述料槽组件包括：

料槽；