一種適用于3d光固化立體打印設(shè)備的剝離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是關(guān)于一種適用于3D光固化立體打印設(shè)備的剝離裝置，更具體而言，是在光固立體列印制成中輔助剝離步驟的一種裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]三維打?。?D打印)是利用計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行一種堆棧的加工處理過程，借由連續(xù)地堆棧材料層來制作各種形狀與造型的物品。近年來，3D打印產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展及成熟使得3D打印的應(yīng)用范圍漸廣，被應(yīng)用在制造業(yè)至醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)的各種產(chǎn)業(yè)。
[0003]過去幾十年發(fā)展了多種堆棧的加工處理過程。各種堆棧加工處理過程的相異處在于制作過程時的堆棧方式以及使用的材料選取。例如，層片堆棧制造法（laminatedobject manufacturing, L0M)中，薄片狀的材料層如紙、聚合物、金屬等被分別裁切成形后再進(jìn)行連接結(jié)合。其他方法則是借由熔解或軟化材料來產(chǎn)生各堆棧層，如選擇性雷射恪化法(selective laser melting, SLM)或直接金屬雷射燒結(jié)法(direct metallaser sintering，DMLS)、選擇性雷射燒結(jié)法(selective metal sintering，SLS)、恪融沉置模塑法(fused deposition modeling，F(xiàn)DM 或 fused filament fabrication,FFF)。而還有一種途徑則是利用各種尖端科技使液態(tài)材料固化，如光固化立體造型技術(shù)(stereolithography, SLA)。
[0004]作為連續(xù)打印并連續(xù)不斷的堆棧多個由紫外線固化的層層材料設(shè)備這種光固化立體造型技術(shù)已在1986年由浩爾（Charles Hull)獲得專利權(quán)。該專利記載了高能密集的紫外線光束聚焦在一裝載有液態(tài)感光聚合物的槽的表面。該光束在液體的表面一層一層地逐漸畫上物品，利用分子聚合（polymerization)或交聯(lián)（cross-linking)來創(chuàng)造一固態(tài)物品。這是一個需要自動化的復(fù)雜過程。根據(jù)光的來源方向，光固化立體造型技術(shù)可分為由上往下或由下往上的制程類別。浩爾的光固化立體造型技術(shù)（由下往上的類別）包括了一系列的光照及分離階段，其中，光照步驟是為了使感光聚合物固化，而分離步驟是將已固化的感光聚合物層升起，使其與液態(tài)的感光聚合物層分離。該固化與液態(tài)感光聚合物層的分離步驟在業(yè)界里習(xí)稱為剝離步驟（peeling process)。
[0005]然而，光固化立體造型技術(shù)在應(yīng)用上最大的困難在于其剝離/分離的處理過程，尤其是在分離過程中將附著于前一固化層的一新固化層與液態(tài)聚合物分離時，在不破壞前一固化層與一新固化層的連結(jié)下，產(chǎn)生一平滑的固化層表面。關(guān)于新固化層與液態(tài)聚合物間的附著力在現(xiàn)有的光固化立體造型技術(shù)的分離步驟中產(chǎn)生的問題，目前有一些解決的提案，如，一種由非黏性材料制成的可撓性、彈性的分離層被使用在裝載有液態(tài)聚合物的槽的底部，使新固化層較為容易從槽中的液態(tài)聚合物剝離。或者，當(dāng)固化層產(chǎn)生并附著于槽底時，將槽底從與槽的錨定部位相鄰的聚合物層剝離并將部分槽底上移使分離較為容易。
[0006]分離新固化層與液態(tài)聚合物目前仍是影響光固化立體造型技術(shù)表現(xiàn)的重要因素，因此，如何順利并有效地進(jìn)行分離步驟是本領(lǐng)域迫切需要解決的問題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的主要目的是提供一種在光固化立體造型技術(shù)中，針對解決光固化后所須遭遇的剝離/分離問題，設(shè)計(jì)一種能大幅提高良率的設(shè)備。
[0008]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型的一實(shí)施例提供一種適用于3D光固化立體打印設(shè)備的剝離裝置，適用于一 3D光固化立體打印設(shè)備，該3D光固化立體打印設(shè)備具備一槽，用于容置液態(tài)的感光聚合物，所述槽具有一個透明的底部剝離層，以便一光源的光能通過所述槽的所述底部剝離層來固化所述感光聚合物；所述剝離裝置包括：
[0009]—透明頂板，所述透明頂板設(shè)置于所述底部剝離層的底下，在一上位的位置時支撐所述槽的所述底部剝離層；
[0010]—下部支架，所述下部支架設(shè)置于所述透明頂板的底下，用于支撐所述透明頂板；以及
[0011]一傾斜組件，所述傾斜組件包括：
[0012]—傾斜板，所述傾斜板的一端通過一樞軸連接器接合于所述3D光固化立體打印設(shè)備；以及一傾斜致動器，所述傾斜致動器設(shè)置于所述傾斜板下方與所述樞軸連接器對立的位置，用于將所述傾斜板連同所述透明頂板與所述下部支架往下移動至一下位位置使所述透明頂板與所述槽的所述底部剝離層分離；
[0013]其中，所述剝離裝置設(shè)置于在所述槽的透明的所述底部剝離層底下。
[0014]其中，透明的所述底部剝離層是由低表面能的材料所制成。
[0015]本實(shí)用新型的實(shí)施例還提供一種適用于3D光固化立體打印設(shè)備的剝離裝置，適用于一 3D光固化立體打印設(shè)備，所述3D光固化立體打印設(shè)備具備一槽，用于容置液態(tài)的感光聚合物，所述槽具有一個透明的底部剝離層，以便一光源的光能通過所述槽的所述底部剝離層來固化所述感光聚合物，所述槽是由其底下的一具有一透明頂板的支撐支架所支撐；所述剝離裝置包括：
[0016]—傾斜板，所述傾斜板為設(shè)置于所述3D光固化立體打印設(shè)備的所述支撐支架；
[0017]—樞軸連接器，所述樞軸連接器將所述傾斜板的一端接合于所述3D光固化立體打印設(shè)備的所述支撐支架；以及
[0018]—傾斜致動器，所述傾斜致動器設(shè)置于所述傾斜板下方與所述樞軸連接器對立的位置，用于將所述傾斜板連同所述透明頂板往下移動至一下位位置；
[0019]其中，當(dāng)所述傾斜板在一上位位置時，具有所述透明頂板的所述支撐支架支撐所述槽的所述底部剝離層；當(dāng)所述傾斜板在一下位位置時，具有所述透明頂板的所述支撐支架與所述槽的所述底部剝離層分離。
[0020]其中，透明的所述底部剝離層是由低表面能的材料所制成。
[0021]本實(shí)用新型的上述方案的有益效果如下：
[0022]該3D光固化立體打印設(shè)備具備一成型平臺組件，該成型平臺組件包括一成型平臺，與要制作的3D產(chǎn)品接合、一成型臂，以支撐該成型平臺與一或復(fù)數(shù)個線性導(dǎo)引件，以Z軸制動器做精準(zhǔn)打印層移動；一槽（tank)，用于容置液態(tài)的感光聚合物，該槽具有一個透明的底部剝離層，具體可以是透明或透光的薄膜做為底部剝離層，以便一光源的光能通過該槽的底部剝離層來固化該液態(tài)感光聚合物；以及一主支撐支架，與該槽接合以支撐該槽。適用于3D光固化立體打印設(shè)備的剝離裝置為設(shè)置于在該槽的該透明剝離層的底下，包括：一設(shè)置于所述底部剝離層的底下的透明頂板（Transparent Top Plate)，在上位的位置（upposition)時支撐該槽的該透明剝離層；一下部支架，設(shè)置于該透明頂板的下方，用以支撐該透明頂板；一傾斜組件，該傾斜組件包括：一傾斜板，該傾斜板的一端透過一樞軸連接器（pivot connector)接合于該3D光固化立體打印設(shè)備，具體為該打印設(shè)備的主支撐支架；以及一傾斜致動器，設(shè)置于該傾斜板下方與該樞軸連接器對立的位置，用于將該傾斜板連同該透明頂板與下部支架往下移動至一下位位置（down position)使該透明頂板與該槽的底部剝離層分離。
[0023]本實(shí)用新型提供的一種適用于3D光固化立體打印設(shè)備的剝離裝置，針對解決光固化后所須遭遇的剝離/分離問題，可有效地進(jìn)行分離步驟，能大幅提高良率。
【附圖說明】
[0024]圖I為本實(shí)用新型3D光固化立體打印設(shè)備的第一實(shí)施例的示意圖；
[0025]圖2為圖I的第一實(shí)施例中槽與本實(shí)用新型中適用于3D光固化立體打印設(shè)備的剝離裝置的剖面圖；
[0026]圖3為第一實(shí)施例中傾斜板在上位位置時的剖面示意圖；
[0027]圖4為第一實(shí)施例中傾斜板在下位位置時的剖面示意圖；
[0028]圖5為本實(shí)用新型中適用于3D光固化立體打印設(shè)備的剝離裝置另一實(shí)施例的示意圖；
[0029]圖6為本實(shí)用新型中3D光固化立體打印設(shè)備的第二實(shí)施例的示意圖。
[0030]附圖標(biāo)記：
[0031]8、光源；10、Z軸制動器；11、線性導(dǎo)引件；12、成型臂；14、成型平臺；16、槽；18、底部剝離層；20、反射鏡；22、感光聚合物；24、傾斜板；25、主支撐支架；26、3D打印產(chǎn)品；27、樞軸連接器；27a、墊片；29、透明頂板；30、下部支架；32、支撐腳；33、平板顯示設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了清楚說明本實(shí)用新型實(shí)施例，以下實(shí)施方式的說明包含許多具體特征。然而并非所有實(shí)施例皆需要以下特征。另外，已為眾所熟悉的構(gòu)造或裝置僅以概略示意以簡化圖式。
[0033]請同時參考圖I及圖2。圖I為本實(shí)用新型3D光固化立體打印設(shè)備的第一實(shí)施例的示意圖，圖2為圖I的第一實(shí)施例中槽與本實(shí)用新型中適用于3D光固化立體打印設(shè)備的剝離裝置的剖面圖。如圖I所示，一 3D光固化立體打印設(shè)備，具備一成型平臺組件，該成型平臺組件包括一成型平臺14，與要制作的3D打印產(chǎn)品26 (如圖2所示)接合；一成型臂12，以支撐該成型平臺14與一或復(fù)數(shù)個線性導(dǎo)引件11，以Z軸制