[发明专利]一种连续微纳高速增材制造光固化设备

说明书

本发明公开了一种连续微纳高速增材制造光固化设备，包括：支撑架，与所述支撑架固定连接的移动机构，与所述移动机构固定连接的打印平台以及与所述打印平台适配的料槽机构；所述料槽机构固定在所述打印平台的下方，所述料槽机构内部设置有透氧膜；掩膜图像生成装置，用于将若干层待打印的成型工件掩膜图像逐层投影至所述透氧膜的表面,使每一层所述成型工件掩膜图像所对应的成型工件固化；以及控制装置，包括控制主板，所述控制主板分别与所述移动机构和所述掩膜图像生成装置电连接。通过控制装置对掩膜图像生成装置进行控制，能够实现投影幅面尺寸精度最高可以达到2um‑10um之间，从而满足诸如空间结构更为复杂、且精度更高的微型功能结构一体化部件的需求。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种连续微纳高速增材制造光固化设备。

背景技术

光固化成型技术是目前加工精度最高的一种3D打印技术，具有成型速度快，成型精度高等特点。当前光固化成型技术主要有以下几类：光固化快速成形(StereoLithography Appearance,SLA)、数字光处理技术(Digital Light Processing,DLP)和连续液面成型技术(Continuous Liquid Interface Production,CLIP)。其中，连续液面成型技术是近年来兴起的一种基于光固化的面成形的新型技术。区别于其他的光固化成型技术，连续液面成型技术的打印过程是一个“连续性”的打印过程。

连续液面成型技术利用丙烯酸酯类树脂的氧阻聚效应。在紫外光条件下光引发剂产生自由基，O₂分子的两个自旋方向相同的未成对电子与紫外光条件下激发的自由基反应消耗自由基，参与聚合反应的自由基的含量减少光固化受阻甚至光敏树脂没有固化，聚合反应过程受阻。其基本原理是：成型室基底采用具有一定氧气渗透率的透明材料，透过的氧气阻止基底表面厌氧树脂的固化，从而在打印过程中固化层与基底之间始终存在一层未固化的液态薄层——“阻聚区”，从而使打印固化层由克服固相界面作用力从基底分离的过程转变为固化层与液态树脂界面的直接分离。由于分离所需要的力成数量级减小，因而可实现直接连续打印，从而显著提高了打印速度。尽管连续液面成型技术在成型速度上具有显著地优势，但其投影幅面精度最小尺寸仅能达到50um左右，尚不能满足某些特殊打印部件的精度要求。

因此，现有技术还有待于进一步的提升。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种连续微纳高速增材制造光固化设备，用于解决现有连续液面成型打印时投影幅面尺寸精度不够高的问题。

本发明实施例提供一种连续微纳高速增材制造光固化设备，其中，包括：

打印装置，包括支撑架，与所述支撑架固定连接的移动机构，与所述移动机构固定连接的打印平台以及与所述打印平台适配的料槽机构；所述料槽机构固定在所述打印平台的下方，所述料槽机构内部设置有透氧膜；

掩膜图像生成装置，用于将若干层待打印的成型工件掩膜图像逐层投影至所述透氧膜的表面,使每一层所述成型工件掩膜图像所对应的成型工件固化；以及

控制装置，包括控制主板，所述控制主板分别与所述移动机构和所述掩膜图像生成装置电连接。

可选地，所述的连续微纳高速增材制造光固化设备，其中，所述打印平台包括：多孔打印头，与所述多孔打印头固定连接的打印头支架，所述打印头支架与所述移动机构固定连接。

可选地，所述的连续微纳高速增材制造光固化设备，其中，所述料槽机构还包括：气室槽组件，与所述气室槽组件固定连接的料槽组件；所述料槽组件包括外壳体和设置在所述外壳体内的料槽内衬；所述透氧膜固定在所述料槽内衬的朝向所述气室槽组件的一端；所述外壳体与所述料槽内衬分别设有相贯通的用于容纳所述多孔打印头的容纳空间。

可选地，所述的连续微纳高速增材制造光固化设备，其中，所述移动机构包括：与所述支撑架固定连接的滚珠丝杆，用于驱动所述滚珠丝杆的动力机构。