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CN115709566B - 一种悬浮光固化3d打印系统以及打印方法 - Google Patents

一种悬浮光固化3d打印系统以及打印方法 Download PDF

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CN115709566B
CN115709566B CN202211434623.0A CN202211434623A CN115709566B CN 115709566 B CN115709566 B CN 115709566B CN 202211434623 A CN202211434623 A CN 202211434623A CN 115709566 B CN115709566 B CN 115709566B
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黄纪刚
陈晟
查湘军
程志成
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Sichuan University
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Abstract

本发明提供了一种悬浮光固化3D打印系统以及打印方法,属于3D打印技术领域,包括:超声悬浮装置、超声波电源、投影光机、材料挤出装置、移动式打印平台和底座。通过在超声波发生器与反射面之间形成驻波场。利用材料挤出装置在驻波悬浮层中挤入液态打印材料,移动打印平台将其缓慢插入液滴中,投影光机对打印平台进行逐点扫描,将打印平台上一层打印材料固化,并附着在打印平台端面上,紧接着打印平台往反方向移动一个打印层厚的距离,并使投影光机再次对液滴中材料扫描固化,打印过程以此方式循环进行,直至目标零件打印完成。具有能够改变打印角度、能够实现多材料的连续打印、能够实现固‑液‑气多相混合打印以及良好的散热性能等优点。

Description

一种悬浮光固化3D打印系统以及打印方法
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域,尤其涉及一种悬浮光固化3D打印系统以及打印方法。
背景技术
光固化3D打印是利用材料累加成型原理,通过紫外线固化光敏材料,使三维模型逐层成型的制造方法。目前,光固化3D打印技术主要有SLA、DLP和LCD三种,实际操作时都需要将打印材料先置于特定的树脂池容器结构中,然后进行后续打印操作。
在实验室中,尤其是微纳制造领域,经常需要采用3D打印设备打印精细化的定制件物品,用于进行各种模型组装和模拟试验,其物品较小,通常在2cmm以内。
传统的光固化3D打印设备中,树脂池一般都为金属材料,在紫外线长时间照射下,树脂池内材料难以散热,容易在树脂池底端沉淀,而在打印固-液-气多相复合材料时,复合材料中的固体颗粒容易沉积,气体更难以保留,难以实现固-液-气多相混合材料的打印成型,限制了3D打印技术在更广阔的制造场景下的应用。
发明内容
针对现有技术中的上述问题,本发明提供了一种悬浮光固化3D打印系统以及打印方法。
为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
第一方面,本发明提供一种悬浮光固化3D打印系统,包括底座、超声悬浮装置、投影光机、移动式打印平台和材料挤出装置;
超声悬浮装置包括固定支架、超声波发生器和反射面,固定支架设置在底座上,超声波发生器设置在固定支架上且超声波发生器的发射端竖直朝下,反射面设置在底座上并位于超声波发生器的正下方;
材料挤出装置设置在底座上,并位于超声悬浮装置的一侧,材料挤出装置用于向超声波发生器与反射面之间的驻波悬浮层中挤入液态打印材料;
移动式打印平台包括可在底座上垂直于驻波声场且水平滑移的打印平台,打印平台用于接触并支撑驻波悬浮层中的打印材料,投影光机设置在底座上,投影光机用于对打印平台照射紫外线以固化打印平台上的打印材料。
进一步的,材料挤出装置包括固定架和注射器,注射器通过固定架设置在底座上,注射器的针头垂直指向超声波发生器与反射面的中轴线。
进一步的,移动式打印平台包括横移导轨装置、导轨平台、打印平台和弯杆,横移导轨装置安装于超声悬浮装置一侧的底座上,导轨平台水平滑动安装在横移导轨装置上,弯杆安装于横移导轨装置的导轨平台上,打印平台安装于弯杆前端,打印平台端面轴线方向垂直于超声波发生器与反射面的中轴线,横移导轨装置用于调整打印平台的水平位置。
进一步的,横移导轨装置上沿导轨平台滑移方向平行设置有轨道和丝杆,导轨平台滑动连接在轨道上,丝杆转动设置在横移导轨装置上,横移导轨装置上设置有电机,电机的输出轴与丝杆的一端同轴固定连接,导轨平台上设置有与丝杆配合的丝杆套筒,丝杆配合穿设在丝杆套筒内。
进一步的,弯杆沿竖直方向可伸缩,弯杆用于调整打印平台的竖直位置,材料挤出装置还包括折叠升降平台,折叠升降平台安装于底座上,固定架安装于折叠升降平台上,折叠升降平台用于上下调整注射器的位置。
进一步的,超声悬浮装置还包括高度调节杆,高度调节杆固定安装在底座上,固定支架安装在高度调节杆上,高度调节杆用于调整超声波发生器的竖直位置。
进一步的,固定支架上设置有第一卡扣,第一卡扣抱设在高度调节杆上,第一卡扣通过第一螺栓锁紧连接在高度调节杆上。
进一步的,固定架上设置有第二卡扣,第二卡扣活动抱设在注射器上,第二卡扣通过第二螺栓固定注射器。
进一步的,底座上沿超声波发生器周向间隔设置有若干个材料挤出装置。
第二方面,本发明提供一种悬浮光固化3D打印方法,应用于如本发明第一方面提出的一种悬浮光固化3D打印系统,包括:
注射器内灌注液态打印材料,注射器、打印平台和投影光机位置及相关参数调整就位,调整设置超声波发生器的相关参数;
开启超声波发生器产生超声波,待超声波发生器与反射面之间形成稳定的驻波场后;
操作注射器在驻波场的悬浮层中挤入液态打印材料液滴,待液滴在悬浮层中稳定悬浮后,调整打印平台位置,将打印平台中心与液滴中心对齐;
移动打印平台将其缓慢插入液滴中,直至打印平台端面留下一个打印层厚的液面,投影光机在计算机控制下,按模型分层切片所得的截面图案在打印平台上进行逐点扫描,使打印平台前端固化附着出一层图案;
横移导轨装置带动打印平台往远离驻波场方向移动一个打印层厚的距离,打印平台端面上的已经固化得到的薄层表面被液滴重新覆盖,由投影光机再次在已经固化得到的薄层表面上固化出新一层的图案,重复本步骤直至完成最后一层的固化,目标零件打印完成。
本发明的有益效果为:
1、打印过程中材料呈液滴态悬浮,打破了物理系统的限制,液滴以及打印的工件直接与空气接触,散热便利,且不会产生沉淀物,提高打印的产品的质量。
2、能够改变打印角度,便于打印如悬臂等特殊结构,便于多材料的成型。由于打印材料在声场中处于悬浮状态,投影光机的光线照射时不会受到其他物理系统的干扰,通过改变投影光机位置即可改变打印角度。
3、能够实现多材料的连续打印。在设置多个材料挤出装置时,在打印过程中可以先后将不同的材料挤入声场中,无需停止打印,从而可以实现不同种类材料的连续打印,为现有光固化3D打印过程中难以改变打印材料的缺陷提供了一种解决方案。
4、能够实现固-液-气多相复合材料的混合打印。通过制备复合材料,利用超声悬浮的特性,固-液-气多相复合材料能够较好的混合并处于悬浮态,从而解决现有光固化3D打印技术不易打印固-液-气多相复合材料的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的悬浮光固化3D打印系统的立体结构示意图;
图2为本发明实施例的超声悬浮装置的主视图;
图3为本发明实施例的材料挤出装置的立体图;
图4为本发明实施例的移动式打印平台的主视图;
其中,10、底座;20、超声悬浮装置;21、反射面;22、高度调节杆;23、超声波发生器;24、固定支架;241、第一卡扣;242、第一螺栓;30、投影光机;40、超声波电源;50、移动式打印平台;51、横移导轨装置;52、导轨平台;53、弯杆;54、打印平台;55、轨道;56、丝杆;57、电机;60、材料挤出装置;61、注射器;62、固定架;63、折叠升降平台;631、下平台;632、上平台;633、铰接杆;634、螺杆;64、第二螺栓;65、第二卡扣;。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
相关技术中,光固化3D打印设备中树脂池内容易产生沉淀、沉积,会影响最终打印产品的成型质量。
有鉴于此,本发明实施例提出一种悬浮光固化3D打印系统以及打印方法。
实施例一
参照图1、2所示,本发明实施例公开了一种悬浮光固化3D打印系统,包括底座10、超声悬浮装置20、投影光机30、移动式打印平台50和材料挤出装置60。底座10作为打印系统中各装置、设备的安装基础。超声悬浮装置20包括固定支架24、超声波发生器23和反射面21,固定支架24用于与底座10连接,超声波发生器23安装在固定支架24上,超声波发生器23的发射端竖直朝下,反射面21采用金属等具有光滑表面的座体,超声波发生器23的发射端垂直朝向反射面21。通过超声波发生器23向反射面21发出超声波,超声波在反射面21上反射后形成反射波,超声波和反射波两者叠加后在超声波发生器23和反射面21之间形成驻波场。
参照图3所示,材料挤出装置60安装在底座10上,并位于超声波发生器23的一侧,用于向驻波场内的悬浮层内挤出液态打印材料。在本发明实施例中,材料挤出装置60包括固定架62和注射器61,注射器61通过固定架62安装在底座10上,注射器61的针头水平指向反射面21与超声波发生器23之间的声场,且针头出料口位于声场中。注射器61内可提前灌注液态打印材料,通过推动注射器61的按压端,以推动注射器61内活塞将液态打印材料从针头处挤出。
在其他实施例中,材料挤出装置60中的注射器61也可以采用电子注射器,其内部活塞由电控动作,能实现自动化材料挤出。
参照图4所示,移动式打印平台50包括横移导轨装置51、导轨平台52、打印平台54和弯杆53,横移导轨装置51安装于超声悬浮装置20一侧的底座10上,导轨平台52滑动安装在横移导轨装置51上,打印平台54安装在弯杆53的一端,打印平台54通过弯杆53支撑连接在导轨平台52上。打印平台54靠近超声波发生器23与反射器的中轴线的一端为打印平台54的工作端面,打印平台54的工作端面的轴线与反射面21的竖直轴线、注射器61的轴线相交,横移导轨装置51用于驱使导轨平台52滑动,以使打印平台54沿自身工作端面的轴线方向水平远离或靠近其工作端面轴线与反射面21竖直轴线的交点。
在本发明实施例中,横移导轨装置51上沿导轨平台52滑移方向平行设置有轨道55和丝杆56,导轨平台52滑动连接在轨道55上,丝杆56的两端均转动安装在横移导轨装置51上,横移导轨装置51的一端通过螺栓连接等方式固定安装有电机57,电机57的输出轴与丝杆56的一端通过联轴器同轴固定连接,导轨平台52上安装有与丝杆56配合的丝杆套筒,丝杆56螺纹穿设在丝杆套筒内。电机57启动后驱使丝杆56转动,在丝杆56与丝杆套筒间螺纹配合、以及导轨平台52与轨道55之间直线滑动配合作用下,导轨平台52可在轨道55上沿导轨长度方向往复直线移动。
在其他实施例中,横移导轨装置51上还可以安装电动推杆、气缸等驱动装置,以驱使导轨平台52相对横移导轨装置51直线往复运动。
投影光机30安装在底座10上,投影光机30用于对打印平台54照射紫外线以固化打印平台54上的打印材料。投影光机30位置可适当调整,以排除设备安装限制,使投影光机30能够准确在打印平台54的打印端面上进行投影。
在超声波发生器23启动后,超声波发生器23与反射面21之间形成驻波场,基于驻波悬浮理论,利用材料挤出装置60在悬浮层中挤入液态打印材料,液态打印材料会作为液滴悬浮在驻波场中的悬浮层中。待液滴在悬浮层稳定悬浮后,驱动导轨平台52移动,使打印平台54的打印端面插入液滴中,利用计算机程序提前处理三维模型,将三维模型分层切片,再启动投影光机30,由投影光机30将模型分层切片后所得到的截面图案逐点在打印端面上扫描,使打印平台54端面前的液态树脂材料吸收光能发生聚合反应,第一层截面完成固化,并附着在打印平台54的端面上。紧接着,电机57驱动导轨平台52,带动打印平台54往反方向移动一个打印层厚的距离,使得先前固化的薄层表面被新的液态树脂材料覆盖,并在投影光机30的聚焦光斑扫描下在固化后的第一层截面的表面完成第二层截面的固化。在打印过程中,当液滴大小不足以完成后续固化工作时,需要再次推动注射器61内活塞,在原有液滴上补充打印材料。打印过程以此方式循环进行,直至完成最后一层的固化,目标零件打印完成。
采用悬浮光固化3D打印技术,打印材料呈液滴态悬浮,打破了物理系统的限制,投影光机30可适应性安装,在悬浮的液滴状态下,固-液-气复合打印材料都能较好地混合并处于悬浮状态,并且打印过程中液滴直接悬于空中,其周向均与空气直接接触,从而解决了传统光固化3D打印难以改变打印角度、难以实现固-液-气复合材料打印、打印时材料难以散热的问题。
进一步地,为了使超声波发生器23与反射面21之间能形成稳定、准确的驻波场,在本发明实施例中,超声悬浮装置20还包括高度调节杆22,高度调节杆22固定安装在底座10上,固定支架24竖直滑动安装在高度调节杆22上,通过调节固定支架24在高度调节杆22上的位置,可以调整反射面21与超声波发生器23之间的间距,间距一般为1/2超声波长长度的倍数。
具体的,固定支架24靠近高度调节杆22一侧设有第一卡扣241,第一卡扣241抱设在高度调节杆22上。具体为第一卡扣241设有开口,在第一卡扣241的开口处设有第一螺栓242,第一螺栓242穿过第一卡扣241开口处的一端后与第一卡扣241开口处的另一端螺纹连接,在第一螺栓242拧紧时,将第一卡扣241的开口收紧以将固定支架24固定在高度调节杆22上,需要调节高度时候,再松开第一螺栓242即可。
进一步地,为了使打印平台54、注射器61能对准驻波场中的悬浮层,弯杆53沿竖直方向可伸缩,材料挤出装置60中的固定架62通过折叠升降平台63与底座10连接。
在本发明实施例中,弯杆53包括垂直固定连接在导轨平台52上的第一杆体,和与打印平台54连接的第二杆体,第二杆体水平设置,第二杆体远离打印平台54的一端弯折后竖直朝下,第二杆体竖直朝下的一端同轴滑动穿设于第一杆体的顶部内。第一杆体的顶部为锥形罩,锥形罩上开设有缺口,第一杆体位于缺口下方的位置螺纹连接有锁紧环,锁紧环的顶端延伸向第一杆体的端部以上,锁紧环的内壁的顶端设有与第一杆体顶部的锥形罩适配的收缩面(内锥面)。当锁紧环相对第一杆体向上拧动时,锁紧环的顶部松开锥形罩上的缺口,使第二杆体能相对第一杆体移动,在第二杆体相对第一杆体竖直调节至合适位置后,将锁紧环向下拧紧,依靠收缩面挤压缺口收紧即可快速将第一杆体与第二杆体固定为一体。
折叠升降平台63包括固定在底座10上的下平台631和平行设于下平台631正上方的上平台632,上平台632用于安装固定架62,下平台631与上平台632的两侧相对设有两组铰接组件,每组铰接组件至少包括两个铰接杆633,两个铰接杆633的一端相互铰接,两个铰接杆633的另一端分别与上平台632和下平台631铰接。两组铰接组件中的两个铰接杆633相互铰接处的铰接轴上穿设有一根螺杆634,螺杆634的头部固定有转动把手,转动把手抵接在邻近的铰接轴上,螺杆634的尾部螺纹连接在另一组铰接组件铰接轴上。通过旋转螺杆634来改变两组铰接组件中铰接轴的相对位置,两个铰接轴靠近使上平台632相对下平台631竖直升高,两个铰接轴远离使上平台632相对下平台631竖直下降,从而通过该折叠升降平台63能够实现注射器61的平稳升降。
在其他实施例中,对于弯杆53中的第一杆体和第二杆体,也可采用螺栓螺纹穿过第一杆体外壁后抵紧第二杆体的外壁以固定第一杆体和第二杆体,折叠升降平台63也可采用气缸等直线驱动完成升降的装置代替。
通过调节打印平台54和注射器61的高度位置,可以使两者能准确对齐驻波场中的悬浮层,以确保打印操作正常进行。
进一步的,固定架62上还设有第二卡扣65,第二卡扣65活动抱设在注射器61的外筒上,第二卡扣65上设有开口,第二卡扣65的开口处设有第二螺栓64,第二螺栓64穿过第二卡扣65的一端后与第二卡扣65的另一端螺纹连接,在第二螺栓64拧紧时,将第二卡扣65的开口收紧以将注射器61固定。通过松开第二螺栓64,可以将注射器61快速取出,以便于对注射器61内的液态打印材料进行补充,或替换不同打印材料的注射器61。
进一步的,底座10上沿超声波发生器23周向间隔设置有若干个材料挤出装置60。通过设置多个材料挤出装置60,在打印过程中可以先后将不同的材料挤入声场中,无需停止打印,从而可以实现不同种类材料的连续打印。当采用多个材料挤出装置60时,可采用电子注射器61,通过电控控制各个材料挤出装置60中的注射器61挤出顺序、挤出量等。
在本发明实施例中,底座10上还安装有超声波电源40,超声波电源40用于控制超声波发生器23启闭、调节超声波发生器23参数以及为超声波发生器23提供持续电源。
本发明的工作过程为:首先通过超声波发生器23产生超声波,并通过反射面21反射形成反射波,两者叠加后在超声波发生器23和反射面21之间形成驻波场。基于驻波悬浮理论,利用注射器61在驻波悬浮层中挤入液态打印材料。待液滴在悬浮层稳定悬浮后,调整打印平台54位置,将打印平台54中心与液滴中心对齐,并移动打印平台54将其缓慢插入液滴中,直至打印平台54端面留下一个打印层厚的液面。投影光机30按照计算机提供的图像发射紫外线光源,投影图案照射在打印平台54的打印端面上的液态材料表面,将其逐渐固化成一个打印层,同时电机57驱动导轨平台52带动打印平台54往反方向移动一个打印层厚的距离,并在光照下形成下一个打印层。在打印过程中,当液滴大小不足以完成后续固化工作时,需要再次推动注射器61内活塞,在原有液滴上补充打印材料。打印过程以此方式循环进行,直至目标零件打印完成。
实施例二
基于同一发明构思,本发明另一实施例提供一种悬浮光固化3D打印方法,应用于入本发明实施例一提出的悬浮光固化3D打印系统。
本发明实施例的打印方法包括以下步骤:
调整设置超声波发生器23的相关参数以及安装高度,以调整反射面21与超声波发生器23的间距为1/2超声波长的倍数。注射器61内灌注液态打印材料,将注射器61、打印平台54和投影光机30在底座10上的位置安装就位,使注射器61的针头、打印平台54的打印端面以及投影光机30的镜头均与驻波场中的悬浮层位于同一水平高度上。调节打印平台54和投影光机30的相关参数,相关参数包括打印平台54的移动频率、移动距离,以及投影光机30的投射校零、投射参数等。
开启超声波发生器23产生超声波,在超声波发生器23与反射面21之间形成驻波场,操作注射器61在驻波场中的悬浮层中挤入液态打印材料液滴,待液滴在悬浮层中稳定悬浮后,调整打印平台54位置,将打印平台54中心与液滴中心对齐;
移动打印平台54将其缓慢插入液滴中,直至打印平台54端面留下一个打印层厚的液面,投影光机30在计算机控制下,按模型分层切片所得的截面图案在打印平台54上进行逐点扫描,使打印平台54前端固化附着出一层图案;
横移导轨装置51带动打印平台54往远离驻波场方向移动一个打印层厚的距离,打印平台54端面上的已经固化得到的薄层表面被液滴重新覆盖,由投影光机30再次在已经固化得到的薄层表面上固化出新一层的图案。当液滴大小不足以完成后续固化工作时,推动注射器61内部活塞,在原有液滴上补充打印材料。重复本步骤直至完成最后一层的固化,目标零件打印完成。
本领域内的技术人员应明白,尽管已经描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性的概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围内的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种悬浮光固化3D打印系统,其特征在于:包括底座(10)、超声悬浮装置(20)、投影光机(30)、移动式打印平台(50)和材料挤出装置(60);
所述超声悬浮装置(20)包括固定支架(24)、超声波发生器(23)和反射面(21),所述固定支架(24)设置在底座(10)上,所述超声波发生器(23)设置在固定支架(24)上且超声波发生器(23)的发射端竖直朝下,所述反射面(21)设置在底座(10)上并位于超声波发生器(23)的正下方;
所述材料挤出装置(60)设置在底座(10)上,并位于超声悬浮装置(20)的一侧,所述材料挤出装置(60)用于向超声波发生器(23)与反射面(21)之间的驻波悬浮层中挤入液态打印材料;
所述移动式打印平台(50)包括可在底座(10)上垂直于驻波声场且水平滑移的打印平台(54),所述打印平台(54)用于接触并支撑驻波悬浮层中的打印材料,所述投影光机(30)设置在底座(10)上,所述投影光机(30)用于对打印平台(54)照射紫外线以固化打印平台(54)上的打印材料;
所述材料挤出装置(60)包括固定架(62)和注射器(61),所述注射器(61)通过固定架(62)设置在底座(10)上,所述注射器(61)的针头垂直指向超声波发生器(23)与反射面(21)的中轴线,所述材料挤出装置(60)还包括折叠升降平台(63),所述折叠升降平台(63)安装于底座(10)上,所述固定架(62)安装于折叠升降平台(63)上,所述折叠升降平台(63)用于上下调整注射器(61)的位置;
所述移动式打印平台(50)包括横移导轨装置(51)、导轨平台(52)、打印平台(54)和弯杆(53),所述横移导轨装置(51)安装于超声悬浮装置(20)一侧的底座(10)上,所述导轨平台(52)水平滑动安装在横移导轨装置(51)上,所述弯杆(53)安装于横移导轨装置(51)的导轨平台(52)上,所述打印平台(54)安装于弯杆(53)前端,所述打印平台(54)端面轴线方向垂直于超声波发生器(23)与反射面(21)的中轴线,所述横移导轨装置(51)用于调整打印平台(54)的水平位置,所述弯杆(53)沿竖直方向可伸缩,所述弯杆(53)用于调整打印平台(54)的竖直位置;
所述超声悬浮装置(20)还包括高度调节杆(22),所述高度调节杆(22)固定安装在底座(10)上,所述固定支架(24)安装在高度调节杆(22)上,所述高度调节杆(22)用于调整超声波发生器(23)的竖直位置。
2.根据权利要求1所述的一种悬浮光固化3D打印系统,其特征在于,所述横移导轨装置(51)上沿导轨平台(52)滑移方向平行设置有轨道(55)和丝杆(56),所述导轨平台(52)滑动连接在轨道(55)上,所述丝杆(56)转动设置在横移导轨装置(51)上,所述横移导轨装置(51)上设置有电机(57),所述电机(57)的输出轴与丝杆(56)的一端同轴固定连接,所述导轨平台(52)上设置有与丝杆(56)配合的丝杆套筒,所述丝杆(56)配合穿设在丝杆套筒内。
3.根据权利要求1所述的一种悬浮光固化3D打印系统,其特征在于,所述固定支架(24)上设置有第一卡扣(241),所述第一卡扣(241)抱设在高度调节杆(22)上,所述第一卡扣(241)通过第一螺栓(242)锁紧连接在高度调节杆(22)上。
4.根据权利要求1所述的一种悬浮光固化3D打印系统,其特征在于,所述固定架(62)上设置有第二卡扣(65),所述第二卡扣(65)活动抱设在注射器(61)上,所述第二卡扣(65)通过第二螺栓(64)固定注射器(61)。
5.根据权利要求1所述的一种悬浮光固化3D打印系统,其特征在于,所述底座(10)上沿超声波发生器(23)周向间隔设置有若干个材料挤出装置(60)。
6.一种悬浮光固化3D打印方法,应用于权利要求1-5任意一项所述的一种悬浮光固化3D打印系统,其特征在于,包括:
注射器(61)内灌注液态打印材料,注射器(61)、打印平台(54)和投影光机(30)位置及相关参数调整就位,调整设置超声波发生器(23)的相关参数;
开启超声波发生器(23)产生超声波,待超声波发生器(23)与反射面(21)之间形成稳定驻波场后;
操作注射器(61)在驻波场的悬浮层中挤入液态打印材料液滴,待液滴在悬浮层中稳定悬浮后,调整打印平台(54)位置,将打印平台(54)中心与液滴中心对齐;
移动打印平台(54)将其缓慢插入液滴中,直至打印平台(54)端面留下一个打印层厚的液面,投影光机(30)在计算机控制下,按模型分层切片所得的截面图案在打印平台(54)上进行逐点扫描,使打印平台(54)前端固化附着出一层图案;
横移导轨装置(51)带动打印平台(54)往远离驻波场方向移动一个打印层厚的距离,打印平台(54)端面上的已经固化得到的薄层表面被液滴重新覆盖,由投影光机(30)再次在已经固化得到的薄层表面上固化出新一层的图案,重复本步骤直至完成最后一层的固化,目标零件打印完成。
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