[发明专利]一种快速提拉成型3D打印系统及其打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D打印系统及其打印方法，尤其涉及一种以光敏树脂作为打印材料的3D打印系统及其打印方法。

背景技术

3D打印是一种增材制造技术，又称快速原型(rapid prototyping，RP)技术。到目前为止，其主要有熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling，FDM)、光固化成型(Stereo lithography Apparatus，SLA)、薄材叠层成型(Laminated Object Manufacturing，LOM)、三维粉末粘接(Three Dimensional Printing and Gluing，3DP)和选择性激光烧结(Laser Sintering，SLS)。它们与传统制造业相比较，可在制造首个产品即从图纸到实物的过程中实现快速原型成型。

但由于技术的限制，3D打印这种一层层制作产品的方式，如果想把产品制作的更精细，则需要将每层厚度减小；如果想提高打印速度，则需要增加层厚，而这势必又影响产品的精度质量。若生产同样精度的产品，同传统的大规模工业生产相比，没有成本上的优势，尤其是考虑到时间成本，规模成本之后。而作为桌面级产品来说，打印速度太慢，影响客户体验，推广难度较大。

因此，市场急需打印速度更快，打印精度更高的3D打印系统，以解决现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有3D打印系统在打印精度高的前提下打印速度慢的问题，提供一种快速提拉成型3D打印系统及其打印方法。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明提供一种快速提拉成型3D打印系统，用于以光敏树脂作为打印材料的3D打印系统，其特征在于，包括：打印升降平台系统，其用于控制打印平台上下移动；可透光透氧树脂槽系统，其用于装载光敏树脂；光源系统，其用于固化光敏树脂；和控制系统，其用于控制三维模型软件与打印升降平台系统和光源系统配合工作，以实现快速提拉成型3D打印。

本发明所述的3D打印系统，优选地，所述光敏树脂的感光波长范围为200nm-800nm。

本发明所述的3D打印系统，优选地，所述打印升降平台系统由驱动主机、传动部件和打印平台组成，通过驱动主机驱动传动部件带动打印平台做升降运动；其中，所述驱动主机选自步进电机或者伺服电机中的任意一种，所述传动部件选自滚珠丝杆系统或者螺杆系统的任意一种，所述打印平台选自有孔或无孔的不锈钢板、铝合金板、聚甲基丙烯酸甲酯板和二氧化硅玻璃板中的任意一种材料构成。

本发明所述的3D打印系统，优选地，所述可透光透氧树脂槽系统位于打印平台与光源系统之间，且包括槽壁和槽底。

本发明所述的3D打印系统，优选地，所述槽壁是由选自不锈钢、铝合金、聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅玻璃中的任意一种材料构成。

本发明所述的3D打印系统，优选地，所述槽底包含透光透氧层，所述透光透氧 层在14.7PSI压力下标准氧气在1秒钟内通过面积为1cm²、厚度为1cm的层时渗透量不低于1×10^-7cm³/cm²/cm/sec，其200nm-800nm波长范围的光线透过率不低于50％。

本发明所述的3D打印系统，优选地，所述槽底为透光透氧槽底，其由有机硅材料、氟素材料或二者的复合物构成。

本发明所述的3D打印系统，优选地，所述有机硅材料为以硅氧键为主链骨架结构组成的聚硅氧烷化合物，所述氟素材料为无定形氟聚合物或以全氟聚醚为主链结构的化合物。

本发明所述的3D打印系统，优选地，所述有机硅材料为Wacker公司的ELASTOSIL系列有机硅产品中的至少一种，所述氟素材料为Dupont公司的Teflon AF系列产品中的至少一种或Solvay公司的Fluorolink系列产品中的至少一种。

本发明所述的3D打印系统，优选地，所述光源系统为投影机系统，其投影方式采用LCD投影方式、DLP投影方式、SXRD投影方式或LCOS投影方式中的任意一种。

本发明所述的3D打印系统，优选地，所述控制系统脱机采用存储卡导入数据情况下单独执行打印任务，或通过有线或无线联机通过电脑或智能终端控制软件控制执行打印任务。

根据上述的快速提拉成型3D打印系统的打印方法，步骤如下：