一種簡(jiǎn)易的dlp投影式光敏3d打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種增材制造設(shè)備，具體涉及一種簡(jiǎn)易的DLP投影式光敏3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前公知的3D打印技術(shù)被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命”，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)、醫(yī)療、珠寶首飾、玩具、工藝品、教育、航空航天等領(lǐng)域。3D打印屬于快速成型技術(shù)RP(RapidPrototyping)的一種，它是一種運(yùn)用粉末狀材料或塑料通過逐層迭代累積的方式來構(gòu)造實(shí)物的技術(shù)，因此它也被稱為積層制造(Additive manufacturing)。
[0003]3D打印機(jī)的主流技術(shù)包括激光立體光固化SLA( Stereo Li thog-raphyApparatus)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)SLS(Selective Laser Sintering)、數(shù)字光處理技術(shù)DLP(Digital Light Processing)、恪融沉積成型FDM(Fused Deposit1n Modeling)等。各種RP方法均具有自身的特點(diǎn)和適用范圍。
[0004]SLA技術(shù)是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝，SLA技術(shù)所用的光源為激光，具有波長(zhǎng)單一、光斑尺寸小和功率密度大的特點(diǎn)，通過精準(zhǔn)控制掃描頭，可以實(shí)現(xiàn)零件的高速度、高精度加工。但現(xiàn)有的SLA系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，在成型過程中為了保證光敏樹脂加工表面的平整度，激光的光路控制需要較大空間，在成型過程中需要大體積樹脂液池而導(dǎo)致樹脂材料的利用率很低，因此導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高、設(shè)備過重而限制了基于SLA技術(shù)3D打印機(jī)的推廣。
[0005]SLS技術(shù)與其它RP方法相比的突出的優(yōu)點(diǎn)在于它所使用的成型材料十分廣泛。從理論上說，任何加熱后能夠形成原子間粘結(jié)的粉末材料都可以作為SLS的成型材料。目前，可成功進(jìn)行SLS成型加工的材料有石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末和它們的復(fù)合粉末材料。SLS與其它RP不同，不需要預(yù)先制作支架，未燒結(jié)的松散粉末作了自然支架。SLS可以成型幾乎任意幾何形狀的零件，對(duì)具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零件特別有效。但是由于其使用的大功率激光器制造困難而不得不依賴進(jìn)口導(dǎo)致價(jià)格昂貴。
[0006]DLP技術(shù)分為上投影方式與下投影方式。目前基于DLP投影方式的3D打印機(jī)多使用下投影方式，該方式的打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是液池的離型效果一般。采用下投影方式的打印機(jī)的打印精度要高于上投影方式，但液池較大、樹脂利用率低、需要采用刮平機(jī)構(gòu)?？傮w而言基于DLP投影方式的3D打印機(jī)的加工成本要遠(yuǎn)低于上述SLA及SLS式3D打印機(jī)，但是在國內(nèi)此類機(jī)器的售價(jià)仍高達(dá)3萬元以上，顯然這個(gè)價(jià)格并不親民。
[0007]FDM技術(shù)是將低熔點(diǎn)材料溶化后，通過對(duì)計(jì)算機(jī)處理的分層截面圖形進(jìn)行二維填充，噴出的熔絲經(jīng)冷卻黏結(jié)固化生成一層截面，層層疊加成三維實(shí)體。其特點(diǎn)是不采用激光系統(tǒng)，使用和維護(hù)簡(jiǎn)單，設(shè)備體積小易于搬運(yùn)，適用于家庭及辦公環(huán)境易于被百姓接受，但由于其需要保證出絲過程擠出速度和填充速度進(jìn)行合理匹配，加工速度較低，擠出絲實(shí)際輪廓大于設(shè)計(jì)輪廓線區(qū)域影響成型精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有DLP打印機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)成本過高、液池較大、樹脂利用率低的問題，進(jìn)而提出一種簡(jiǎn)易的DLP投影式光敏3D打印機(jī)。
[0009]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型包括殼體、保護(hù)蓋、線性導(dǎo)軌、步進(jìn)電機(jī)、絲杠、螺母、升降平臺(tái)、光敏樹脂槽和投影儀，殼體后端面的下側(cè)水平插裝有投影儀，投影儀的前端設(shè)置在殼體的內(nèi)部，投影儀的正前方設(shè)有反光鏡，反光鏡傾斜設(shè)置，反光鏡的上端設(shè)有光敏樹脂槽，絲杠豎直設(shè)置在殼體的內(nèi)部，絲杠的末端連接有步進(jìn)電機(jī)，絲杠上旋裝有螺母，螺母的外側(cè)水平固接有升降平臺(tái)，絲杠的一側(cè)平行設(shè)置有線性導(dǎo)軌，線性導(dǎo)軌上卡裝有滑塊，滑塊沿線性導(dǎo)軌的豎直方向滑動(dòng)，升降平臺(tái)的一側(cè)與滑塊固接，保護(hù)蓋設(shè)置在殼體前端面的上側(cè)，保護(hù)蓋的上端面與殼體的上端面鉸接。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有3D打印機(jī)存在的各類問題，在DLP下投影方式的3D打印機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。在盡可能保留原有3D打印機(jī)各種優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)解決其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)成本過高、液池較大、樹脂利用率低等問題而設(shè)計(jì)一臺(tái)簡(jiǎn)易低價(jià)的DLP投影式光敏3D打印機(jī)。創(chuàng)客及3D打印愛好者可自行制作屬于自己的光敏3D打印機(jī)，在盡量不影響打印產(chǎn)品精度的情況下將其生產(chǎn)成本控制在5000元左右，是DLP投影方式3D打印機(jī)市場(chǎng)價(jià)的1/10，打印機(jī)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，應(yīng)用廣泛，便于進(jìn)行大規(guī)模的推廣。同時(shí)打印機(jī)可以調(diào)節(jié)樹脂的有效利用面積，從而提高樹脂的利用率，減小液池的面積，縮小整個(gè)打印機(jī)的體積，此外還可以根據(jù)打印物品的大小隨時(shí)調(diào)節(jié)打印平臺(tái)的高度，提高打印機(jī)的利用率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1的主視圖；
[0014]圖3是圖1的左視圖；
[0015]圖4是圖1的俯視圖；
[0016]圖5是本實(shí)用新型中殼體I和保護(hù)蓋2的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6是本實(shí)用新型中保護(hù)蓋2的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7是本實(shí)用新型中線性導(dǎo)軌3和滑塊11的連接關(guān)系示意圖；
[0019]圖8是本實(shí)用新型中步進(jìn)電機(jī)4、絲杠8和螺母9的連接關(guān)系示意圖；
[0020]圖9是本實(shí)用新型中升降平臺(tái)5的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖10是本實(shí)用新型中平臺(tái)懸臂板5-1和上連接耳5-5的連接關(guān)系示意圖；
[0022]圖11是本實(shí)用新型中載物板5-2和下連接耳5-6的連接關(guān)系示意圖；
[0023]圖12是本實(shí)用新型中光敏樹脂槽6的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖13是圖12的爆炸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1至圖13說明，本實(shí)施方式所述一種簡(jiǎn)易的DLP投影式光敏3D打印機(jī)包括殼體1、保護(hù)蓋2、線性導(dǎo)軌3、步進(jìn)電機(jī)4、絲杠8、螺母9、升降平臺(tái)5、光敏樹脂槽6和投影儀7，殼體I后端面的下側(cè)水平插裝有投影儀7，投影儀7的前端設(shè)置在殼體I的內(nèi)部，投影儀7的正前方設(shè)有反光鏡10，反光鏡10傾斜設(shè)置，反光鏡10的上端設(shè)有光敏樹脂槽6，絲杠8豎直設(shè)置在殼體I的內(nèi)部，絲杠8的末端連接有步進(jìn)電機(jī)4，絲杠8上旋裝有螺母9，螺母9的外側(cè)水平固接有升降平臺(tái)5，絲杠8的一側(cè)平行設(shè)置有線性導(dǎo)軌3，線性導(dǎo)軌3上卡裝有滑塊11，滑塊11沿線性導(dǎo)軌3的豎直方向滑動(dòng)，升降平臺(tái)5的一側(cè)與滑塊11固接，保護(hù)蓋2設(shè)置在殼體I前端面的上側(cè)，保護(hù)蓋2的上端面與殼體I的上端面鉸接。
[0026]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1至圖4和圖9至圖11說明，本實(shí)施方式所述升降平臺(tái)5包括平臺(tái)懸臂板5-1、載物板5-2、四個(gè)壓縮彈簧5-3和四個(gè)調(diào)節(jié)螺栓5-4，平臺(tái)懸臂板5-1設(shè)置在載物板5-2的上方，平臺(tái)懸臂板5-1的上端面與螺母9的外側(cè)固接，平臺(tái)懸臂板5-1的后端面與滑塊11固接，平臺(tái)懸臂板5-1的下端對(duì)稱設(shè)有四個(gè)上連接耳5-5，載物板5-2的上端對(duì)應(yīng)設(shè)有四個(gè)下連接耳5-6，上連接耳5-5與下連接耳5-6通過調(diào)節(jié)螺栓5-4連接，上連接耳5-5與下連接耳5-6之間設(shè)有一個(gè)壓縮彈簧5-3，壓縮彈簧5-3套裝在調(diào)節(jié)螺栓5-4上。其它組成和連接方式與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0027]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖1至圖4說明，本實(shí)施方式所述反光鏡10與水平面之間所成的夾角a為45°。其它組成和連接方式與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0028]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖1至圖4、圖12和圖13說明，本實(shí)施方式所述光敏樹脂槽6包括槽框6-1和槽底6-2，槽底6-2水平設(shè)置，槽框6-1為矩形框，槽框6-1的下端面的邊緣設(shè)有凸緣6-4，槽框6-1設(shè)置在槽底6-2的上端，槽框6-1與槽底6-2之間設(shè)有離型膜6-3，離型膜6-3的外側(cè)邊緣位于凸緣6-4上，凸緣6-4的外側(cè)邊緣通過多個(gè)螺釘與槽底6-2的邊緣固接。其它組成和連接方式與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0029]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖1至圖4、圖12和圖13說明，本實(shí)施方式所述槽框6-1為透明亞克力板槽框，凸緣6-4為透明亞克力板凸緣，槽框6-1與凸緣6-4之間通過光敏膠水粘結(jié)為一體，槽底6-2為高透光亞克力板槽底。其它組成和連接方式與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0030]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖1至圖4、圖12和圖13說明，本實(shí)施方式所述凸緣6-4與槽底6-2之間設(shè)有硅膠膠帶密封圈。其它組成和連接方式與【具體實(shí)施方式】四或五相同。
[0031]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖1至圖5說明，本實(shí)施方式所述殼體I包括殼體上蓋板1-1、隔板1-2、底板1-3、殼體前面板1-4、后面板1-5、底腳板1-6、斜板1-8、兩個(gè)支撐板1-9和兩個(gè)殼體側(cè)板1-7，兩個(gè)殼體側(cè)板1-7平行設(shè)置，殼體上蓋板1-1垂直固接在兩個(gè)殼體側(cè)板1-7上端面的后側(cè)，后面板1-5垂直固接在兩個(gè)殼體側(cè)板1-7后端面的上側(cè)，殼體上蓋板1-1與后面板1-5垂直固接，底腳板1-6的左右兩端分別與殼體側(cè)板1-7后端面的下側(cè)垂直固接，殼體前面板1-4的左右兩端分別殼體側(cè)板1-7前端面的下側(cè)與垂直固接，隔板1-2和底板1-3由上至下依次水平設(shè)置在兩個(gè)殼體側(cè)板1-7之間，隔板1-2的后端面與后面板1-5的下端固接，隔板
1-2的前端面與殼體前面板1-4的上端固接，底板1-3設(shè)置在底腳板1-6