一种基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置及方法与流程

本发明涉及牙模后处理，具体涉及一种基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置及方法。

背景技术：

1、3d打印牙模可应用于正畸隐形矫治器制作、牙冠桥修复诊断、种植术前规划、保持器制作以及医患沟通展示等场景。牙模经光固化3d打印设备成型后，其表面通常残留未完全反应的液态树脂，需要先通过酒精超声清洗去除残留液态树脂，再进行紫外二次固化，以提高牙模的固化程度、尺寸稳定性和后续使用性能。

2、现有牙模后处理产线中，部分设备采用紫外汞灯进行二次固化。受光谱利用率、有效辐照能量及照射方向等因素影响，当牙模树脂在所需吸收波段内获得的辐照剂量不足时，通常需要降低输送速度或者使牙模多次往复经过固化区域，影响连续生产效率。部分一体式水冷led固化线虽然采用led光源，但其通常面向一般工件表面进行照射，未针对3d打印牙模的弧形顶部、内外周侧及底部支撑点形成相互配合的固化光路。此外，牙模通常通过多个3d打印支撑点支承在托盘上。若仅从牙模上方进行照射，牙模底部与托盘之间的支撑点容易受到牙模本体、托盘或相邻支撑点遮挡。支撑点固化不足时，其断裂位置和断裂状态不易控制，可能影响牙模与托盘的分离以及牙模底部质量。

3、因此，需要提供一种能够适应牙模立体外形，并能够在连续输送过程中兼顾牙模顶部、周侧和底部支撑点固化的紫外固化装置。

技术实现思路

1、本申请的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置及方法，解决现有技术中牙模紫外二次固化装置的有效照射波段和照射方向较为有限的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本申请采取了以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供了一种基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，包括：

4、输送机构，包括沿输送方向相接驳的第一皮带线和第二皮带线，所述第一皮带线与所述第二皮带线之间形成接驳区；

5、托盘，承载有牙模及支撑结构，所述支撑结构位于所述牙模与所述托盘之间，所述托盘包括透光板体以及贯穿所述透光板体并呈均匀阵列分布的通孔，所述透光板体和所述通孔共同构成透光区域；

6、第一固化组件，包括沿所述输送方向依次设置于所述第一皮带线上方的至少两个第一紫外光源，每个所述第一紫外光源均包括具有至少两个不同波长的紫外发光芯片组的第一板上芯片封装模组，两个所述第一紫外光源的出光方向朝向所述牙模的顶部和周侧；以及

7、第二固化组件，包括设置于所述接驳区下方的第二紫外光源，其出光面朝向上方，并通过所述托盘的透光区域照射所述支撑结构。

8、在本申请的一些实施例中，所述第一板上芯片封装模组包括第一紫外发光芯片组、第二紫外发光芯片组和第三紫外发光芯片组，所述第一紫外发光芯片组的标称波长为270nm-280nm，所述第二紫外发光芯片组的标称波长为305nm-315nm，所述第三紫外发光芯片组的标称波长为360nm-370nm，三个不同标称波长的紫外发光芯片组共同封装于同一所述第一板上芯片封装模组，并分布于同一发光区域内。

9、在本申请的一些实施例中，所述第一紫外发光芯片组、所述第二紫外发光芯片组和所述第三紫外发光芯片组在所述第一板上芯片封装模组中的数量占比分别为35%-45%、15%-25%和35%-45%，所述第一紫外发光芯片组、所述第二紫外发光芯片组和所述第三紫外发光芯片组在所述第一板上芯片封装模组的总功率中的功率占比分别为25%-35%、10%-20%和50%-60%。

10、在本申请的一些实施例中，两个所述第一紫外光源的照射区域周围设有镜面铝反射件，所述镜面铝反射件围设于两个所述第一紫外光源对应的照射区域周围，所述镜面铝反射件的反射面朝向所述托盘的牙模。

11、在本申请的一些实施例中，两个所述第一紫外光源通过可调支架安装于所述第一皮带线上方，所述可调支架包括高度调节组件和角度调节组件，分别用于调节所述第一紫外光源的高度和出光方向。

12、在本申请的一些实施例中，所述第二紫外光源设置于所述接驳区正下方，其出光面朝向经过所述接驳区的托盘的下表面，且所述第二紫外光源的发光区域在水平方向上的尺寸不小于所述托盘在垂直于输送方向上的宽度；所述第二紫外光源包括第二板上芯片封装模组，所述第二板上芯片封装模组上的第四紫外发光芯片组的标称波长为360nm-370nm。

13、在本申请的一些实施例中，所述透光板体实体部的紫外透过率不低于90%，所述通孔按照相互垂直的第一阵列方向和第二阵列方向排布，所述第一阵列方向上的孔中心间距和所述第二阵列方向上的孔中心间距相等。

14、在本申请的一些实施例中，所述第一紫外光源包括第一前盖、前盖透镜、所述第一板上芯片封装模组、第一散热主体、后盖、第一电连接器、拉手、第一进水口接头和第一出水口接头；所述第一前盖和所述后盖分别设置于所述第一散热主体的出光侧和背光侧，所述前盖透镜设置于所述第一前盖的出光口，所述第一板上芯片封装模组设置于所述前盖透镜与所述第一散热主体之间，并分别与所述第一散热主体热接触、与所述第一电连接器电连接；所述第一散热主体内设有冷却通道，所述冷却通道分别与所述第一进水口接头和所述第一出水口接头连通，所述拉手设置于所述后盖上。

15、在本申请的一些实施例中，所述第二紫外光源包括第二前盖、前盖玻璃、所述第二板上芯片封装模组、第二散热主体、第二电连接器、第二进水口接头和第二出水口接头；所述前盖玻璃设置于所述第二前盖的出光口，所述第二板上芯片封装模组设置于所述前盖玻璃与所述第二散热主体之间，并分别与所述第二散热主体热接触、与所述第二电连接器电连接；所述第二散热主体内设有冷却通道，所述冷却通道分别与所述第二进水口接头和所述第二出水口接头连通。

16、第二方面，本申请还提供了一种基于多波段紫外光源固化的牙模固化方法，采用如第一方面任意一项所述的基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，包括以下步骤：

17、对3d打印成型的牙模进行酒精超声清洗，以去除所述牙模表面残留的液态树脂；

18、将清洗后的牙模通过支撑结构承载于所述托盘上，并由所述输送机构沿输送方向输送；

19、使所述牙模依次经过两个所述第一紫外光源，采用至少两个不同波长的紫外光照射所述牙模的顶部和周侧；以及

20、在所述托盘经过所述第一皮带线与所述第二皮带线之间的接驳区时，由位于所述接驳区下方的第二紫外光源向上发出紫外光，经所述托盘的透光区域照射所述支撑结构。

21、与现有技术相比，本申请提供的技术方案带来的有益技术效果包括：

22、本申请通过沿输送方向设置的两个多波段第一紫外光源形成连续的上部照射，使牙模顶部及周侧能够从不同方向获得紫外辐照；同时，在两条皮带线的接驳区下方设置向上出光的第二紫外光源，紫外光能够经透光板体及通孔阵列到达牙模底部支撑点。上述结构能够在一次输送路径中分别对牙模顶部、周侧和底部支撑点实施固化，减少照射盲区，并有利于后续牙模与托盘之间支撑点的拆除。

1.一种基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，其特征在于，所述第一板上芯片封装模组包括第一紫外发光芯片组、第二紫外发光芯片组和第三紫外发光芯片组，所述第一紫外发光芯片组的标称波长为270nm-280nm，所述第二紫外发光芯片组的标称波长为305nm-315nm，所述第三紫外发光芯片组的标称波长为360nm-370nm，三个不同标称波长的紫外发光芯片组共同封装于同一所述第一板上芯片封装模组，并分布于同一发光区域内。

3.根据权利要求2所述的基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，其特征在于，所述第一紫外发光芯片组、所述第二紫外发光芯片组和所述第三紫外发光芯片组在所述第一板上芯片封装模组中的数量占比分别为35%-45%、15%-25%和35%-45%，所述第一紫外发光芯片组、所述第二紫外发光芯片组和所述第三紫外发光芯片组在所述第一板上芯片封装模组的总功率中的功率占比分别为25%-35%、10%-20%和50%-60%。

4.根据权利要求1所述的基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，其特征在于，两个所述第一紫外光源的照射区域周围设有镜面铝反射件，所述镜面铝反射件围设于两个所述第一紫外光源对应的照射区域周围，所述镜面铝反射件的反射面朝向所述托盘的牙模。

5.根据权利要求1所述的基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，其特征在于，两个所述第一紫外光源通过可调支架安装于所述第一皮带线上方，所述可调支架包括高度调节组件和角度调节组件，分别用于调节所述第一紫外光源的高度和出光方向。

6.根据权利要求1所述的基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，其特征在于，所述第二紫外光源设置于所述接驳区正下方，其出光面朝向经过所述接驳区的托盘的下表面，且所述第二紫外光源的发光区域在水平方向上的尺寸不小于所述托盘在垂直于输送方向上的宽度；所述第二紫外光源包括第二板上芯片封装模组，所述第二板上芯片封装模组上的第四紫外发光芯片组的标称波长为360nm-370nm。

7.根据权利要求1所述的基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，其特征在于，所述透光板体实体部的紫外透过率不低于90%，所述通孔按照相互垂直的第一阵列方向和第二阵列方向排布，所述第一阵列方向上的孔中心间距和所述第二阵列方向上的孔中心间距相等。

8.根据权利要求1所述的基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，其特征在于，所述第一紫外光源包括第一前盖、前盖透镜、所述第一板上芯片封装模组、第一散热主体、后盖、第一电连接器、拉手、第一进水口接头和第一出水口接头；所述第一前盖和所述后盖分别设置于所述第一散热主体的出光侧和背光侧，所述前盖透镜设置于所述第一前盖的出光口，所述第一板上芯片封装模组设置于所述前盖透镜与所述第一散热主体之间，并分别与所述第一散热主体热接触、与所述第一电连接器电连接；所述第一散热主体内设有冷却通道，所述冷却通道分别与所述第一进水口接头和所述第一出水口接头连通，所述拉手设置于所述后盖上。

9.根据权利要求6所述的基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，其特征在于，所述第二紫外光源包括第二前盖、前盖玻璃、所述第二板上芯片封装模组、第二散热主体、第二电连接器、第二进水口接头和第二出水口接头；所述前盖玻璃设置于所述第二前盖的出光口，所述第二板上芯片封装模组设置于所述前盖玻璃与所述第二散热主体之间，并分别与所述第二散热主体热接触、与所述第二电连接器电连接；所述第二散热主体内设有冷却通道，所述冷却通道分别与所述第二进水口接头和所述第二出水口接头连通。

10.一种基于多波段紫外光源固化的牙模固化方法，其特征在于，采用如权利要求1至9任意一项所述的基于多波段紫外光源固化的牙模固化装置，包括以下步骤：