[发明专利]一种光固化3D打印机及其打印方法

说明书

本发明涉及3D打印技术领域，公开了一种光固化3D打印机及其打印方法，其中光固化3D打印机包括料仓、光源组件、摄像机构、控制器以及警报器；料仓具有用于容置液态光敏材料的容置腔；所述光源组件设置在所述容置腔的开口边缘上并用于在所述光敏材料的液面上形成预定光斑，所述预定光斑的面积随所述光敏材料的液面下降而减小；所述摄像机构设置在所述料仓上并用于采集所述容置腔内光敏材料的腔内图像；所述控制器用于接收所述腔内图像并计算所述腔内图像中预定光斑的面积；所述警报器用于在所述预定光斑面积小于等于预定值时发出缺料警报。本发明实现了自动监测料仓内光敏材料余量，降低了人工成本同时避免了因液态光敏材料不足而打印失败。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种。

背景技术

光固化3D打印是一种较为成熟的3D打印技术，其主要原理如下：将目标零件的形状分为若干个平面层，以一定波长的光束扫描液态的光敏材料，被扫描到的液态光敏材料固化，而未被扫描到的液态光敏材料保持液态，由此依次得到各个平面层的结构，最终各个平面层累积得到目标零件。

光固化3D打印机在打印目标零件时需要一定时间，尤其是在打印一些大尺寸的目标零件时，往往需要几个小时以上；在此期间，若料仓内的光敏材料不足，则会出现打印失败，造成大量时间和材料的浪费。

因此，现有技术的光固化3D打印机在打印时，往往需要人工对打印过程进行全程监控，在光敏材料不足时及时补料，避免出现光敏材料不足导致打印失败，但这种方式的人工成本高。

发明内容

本发明的目的是：实现自动监测料仓内光敏材料余量，以在光敏材料将要耗尽时提醒工作人员进行补料，降低了人工成本同时能够避免因光敏材料不足而打印失败。

为了实现上述目的，本发明提供了一种光固化3D打印机，包括料仓、光源组件、摄像机构、控制器以及警报器；料仓具有用于容置液态光敏材料的容置腔；所述光源组件设置在所述容置腔的开口边缘上并用于在所述光敏材料的液面上形成预定光斑，所述预定光斑的面积随所述光敏材料的液面下降而减小；所述摄像机构设置在所述料仓上并用于采集所述容置腔内光敏材料的腔内图像；所述控制器用于接收所述腔内图像并计算所述腔内图像中预定光斑的面积；所述警报器用于在所述预定光斑面积小于等于预定值时发出缺料警报。

进一步地，还包括：打印机构，所述打印机构与所述料仓通过管道连接并用于利用光敏材料打印目标零件。

进一步地，所述容置腔的底部上设有凸台，所述光源组件设置在所述凸台上方且所述光源组件能够在所述凸台的表面上聚焦；所述警报器用于在所述预定光斑呈点状时发出警报。

进一步地，所述凸台的表面包括中部区域和所述中部区域外侧的外周区域，所述光源组件能够聚焦于所述中部区域内，所述外周区域向下倾斜。

进一步地，所述凸台的高度L与所述容置腔的深度H的比值小于等于五分之一而大于等于十分之一。

进一步地，所述光源组件包括安装座、滑座以及射线发生器；所述预定光斑由所述射线发生器形成；所述安装座安装在所述容置腔的开口边缘上，所述安装座内部设有上下延伸的滑动通道，所述安装座的底部设有连通至所述滑动通道下端的通孔；所述滑座滑设在所述滑动通道内，所述射线发生器安装在所述滑座的底部并穿出至所述通孔外。

进一步地，所述安装座包括上下延伸的筒体、盖设在所述筒体上端开口的上盖体以及盖设在所述筒体下端开口的下盖体；所述滑动通道由所述筒体、上盖体以及下盖体围合形成；所述筒体的内壁上设有多个环向间隔设置且上下延伸的肋条，所述滑座的外周上设有与多个肋条一一对应的多个卡槽，所述滑座通过多个肋条和多个卡槽之间的配合滑动设置在滑动通道内；所述通孔开设在所述下盖体上。