打印系统的制作方法

摘要: 本申请主要涉及三维打印,尤其涉及一种打印系统。背景技术:1、微纳尺度三维打印技术,特别是基于面投影光固化(如dlp)的打印技术,是制造微机电系统、微流体芯片、生...
打印系统的制作方法

本申请主要涉及三维打印,尤其涉及一种打印系统。

背景技术:

1、微纳尺度三维打印技术,特别是基于面投影光固化(如dlp)的打印技术,是制造微机电系统、微流体芯片、生物支架、微光学元件等精密器件的关键工艺。该技术通过在微米尺度上逐层固化光敏树脂,以实现复杂的三维微型打印模型,其对打印精度、层厚均匀性和可靠性提出了极致的要求。

2、在传统的面投影光固化打印过程中,离型膜、树脂材料层与投影光学系统之间的界面行为是影响打印精度的核心。然而,当打印尺度进入微纳级别时,现有技术面临一系列难以克服的瓶颈:

3、1.微米级层厚的控制与均匀性难题:为实现高分辨率,微纳打印要求每一层树脂材料的厚度极薄且高度均匀。传统刮刀装置难以在此尺度下实现精确的刮平控制,易因刮刀压力、角度或材料粘度的微小变化导致层厚不均、产生刮痕或材料堆积,从而引入打印缺陷,严重影响微结构的尺寸精度和表面光洁度。

4、2.微纳尺度下的离型过程可靠性挑战:在微纳打印中,固化层与离型膜之间的粘附力和剥离力行为被急剧放大。传统的机械式硬性分离方式产生的剥离力极易导致微细支撑结构断裂、微悬臂梁变形或整个微结构从打印平台上脱落。同时,离型膜与透光玻璃之间任何微小的、非均匀的间隙或气泡,都会导致光路畸变,造成投影图案失真,使得打印出的微结构边缘模糊、尺寸超差,成品率极低。

技术实现思路

1、本申请要解决的技术问题是提供一种打印系统,能够有效铺平储料槽中的打印工质,进一步提高整机的打印效率与打印性能。

2、为解决上述技术问题,本申请提供了一种打印系统,适用于打印三维打印模型,包括储料装置,所述储料装置包括储料槽 ,所述储料槽的底部配置有离型膜,所述储料槽包括沿第一方向延伸的第一边以及沿与所述第一方向不同的第二方向延伸的第二边;刮刀装置,所述刮刀装置包括刮刀转轴和一个或多个刮刀 ,所述刮刀位于所述储料槽的上方且所述刮刀至少部分伸入所述储料槽内,所述一个或多个刮刀与所述刮刀转轴连接,所述刮刀转轴适于带动所述刮刀旋转,所述刮刀适于沿第一方向前后移动;透光装置,所述透光装置位于所述刮刀装置下方,所述透光装置包括透光玻璃,当所述三维打印模型 开始打印时,所述透光玻璃与所述离型膜紧贴;打印装置,所述打印装置包括打印平台,所述打印平台适于放置所述三维打印模型。

3、可选地,当所述刮刀的数量为多个时,多个所述刮刀中的至少二者的材质不同,所述材质包括金属、陶瓷、硅胶和/或纺布。

4、可选地,所述刮刀装置还包括相对的滑动机构,所述滑动机构包括滑动连接部,所述滑动连接部分别与所述刮刀转轴的两端连接,所述滑动连接部包括精度调节器,所述精度调节器适于调节所述一个或多个刮刀与所述储料槽的距离。

5、可选地,所述刮刀装置包括传动轴,所述滑动机构包括传送带,所述传动带的一端套接所述传动轴,所述滑动连接部包括与所述传动带连接的传送带连接部,其中,所述传动轴适于转动以带动所述传送带沿所述第一方向移动,所述传送带移动以带动与所述滑动连接部以及与所述滑动连接部连接的所述刮刀转轴沿所述第一方向移动。

6、可选地,所述储料槽包括槽板、压膜顶板以及压膜底板,所述压膜顶板位于所述槽板下方,所述压膜底板位于所述压膜顶板下方,所述离型膜位于所述压膜顶板与所述压膜底板之间,所述槽板、所述压膜顶板以及所述压膜底板为中空结构。

7、可选地,所述透光装置包括透光部,所述透光部包括透光板以及位于所述透光板下方的第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板,其中,所述透光玻璃位于所述透光板上方,所述第一支撑板和所述第二支撑板相对设置,所述第三支撑板位于所述第一支撑板和所述第二支撑板之间,所述第一支撑板和所述第二支撑板上包括多个镂空孔。

8、可选地,所述透光板包括镂空部,所述镂空部的面积占所述透光板面积的50%~80%。

9、可选地,所述透光板包括透光板透气孔,所述透光玻璃包括玻璃透气孔,所述透光板透气孔与所述玻璃透气孔在空间位置上一一对应,所述透光板透气孔与所述玻璃透气孔与外部抽放气装置连接,其中当打印所述三维打印模型时,所述抽放气装置适于通过所述透光板透气孔与所述玻璃透气孔抽气以将所述离型膜吸附于所述透光玻璃上;当打印结束时,所述抽放气装置适于通过所述透光板透气孔与所述玻璃透气孔放气以将所述离型膜与所述透光玻璃分离。

10、可选地,所述透光装置还包括透光滑动机构,所述透光滑动机构包括滑轨与透光连接部,所述透光连接部与所述第三支撑板固定连接,所述透光连接部适于沿所述滑轨移动以带动所述透光部移动。

11、可选地,所述打印装置还包括打印滑动机构,所述打印滑动机构包括打印滑轨与打印平台连接部,所述打印平台连接部与所述打印平台固定连接,所述打印平台适于沿所述打印滑轨移动以带动所述打印平台移动,当所述打印系统开始打印时,至少部分所述打印平台位于所述储料槽内。

12、可选地,打印系统还包括滚轴装置,所述滚轴装置位于所述储料装置的下方,所述滚轴装置包括所述滚轴、位于所述滚轴两端的滚轴连接部以及与所述滚轴连接部连接的滚轴传送带,其中,当所述打印系统开始打印前,所述滚轴与所述储料装置的离型膜紧贴,所述滚轴适于沿所述第一方向前后移动以捋平所述离型膜。

13、与现有技术相比,本申请通过将刮刀设置为沿第一方向前后移动以捋平打印工质能够有效铺平打印工质,避免工质在储料槽内堆积以影响打印性能与效率。进一步的,通过将透光装置上透光板的镂空部设置为占透光板面积的50%~80%能够进一步增加曝光区域的面积,能够进一步提高打印工质的利用率,从而降低成本。另一方面,通过在透光装置上设置透光板透气孔与玻璃透气孔,使得离型膜在于透光玻璃紧贴时能够利用负压吸附的原理吸附在透光玻璃表面上,进一步提高离型膜与透光玻璃紧贴的平整性,同时也当离型膜与透光玻璃需要分离时可以通过透光板透气孔与玻璃透气孔向离型膜与透光玻璃之间充入气体以分离离型膜与透光玻璃,避免离型膜与透光玻璃在分离时出现被撕裂等情况,进一步提升了整机打印性能,以实现高成品率、高精度、高可靠性的微纳三维打印技术。

1.一种打印系统,适用于打印三维打印模型,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的打印系统,其特征在于,当所述刮刀的数量为多个时,多个所述刮刀中的至少二者的材质不同,所述材质包括金属、陶瓷、硅胶和/或纺布。

3.如权利要求1所述的打印系统,其特征在于,所述刮刀装置还包括相对的滑动机构,所述滑动机构包括滑动连接部,所述滑动连接部分别与所述刮刀转轴的两端连接,所述滑动连接部包括精度调节器,所述精度调节器适于调节所述一个或多个刮刀与所述储料槽的距离。

4.如权利要求3所述的打印系统,其特征在于,所述刮刀装置包括传动轴,所述滑动机构包括传送带,所述传送带的一端套接所述传动轴,所述滑动连接部包括与所述传送带连接的传送带连接部,其中,

5.如权利要求1所述的打印系统,其特征在于,所述储料槽包括槽板、压膜顶板以及压膜底板,所述压膜顶板位于所述槽板下方,所述压膜底板位于所述压膜顶板下方,所述离型膜位于所述压膜顶板与所述压膜底板之间,所述槽板、所述压膜顶板以及所述压膜底板为中空结构。

6.如权利要求1所述的打印系统,其特征在于,所述透光装置包括透光部,所述透光部包括透光板以及位于所述透光板下方的第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板,其中,

7.如权利要求6所述的打印系统,其特征在于,所述透光板包括镂空部,所述镂空部的面积占所述透光板面积的50%~80%。

8.如权利要求6所述的打印系统,其特征在于,所述透光板包括透光板透气孔,所述透光玻璃包括玻璃透气孔,所述透光板透气孔与所述玻璃透气孔在空间位置上一一对应,所述透光板透气孔与所述玻璃透气孔与外部抽放气装置连接,其中

9.如权利要求6所述的打印系统,其特征在于,所述透光装置还包括透光滑动机构,所述透光滑动机构包括滑轨与透光连接部,所述透光连接部与所述第三支撑板固定连接,所述透光连接部适于沿所述滑轨移动以带动所述透光部移动。

10.如权利要求1所述的打印系统,其特征在于,所述打印装置还包括打印滑动机构,所述打印滑动机构包括打印滑轨与打印平台连接部,所述打印平台连接部与所述打印平台固定连接,所述打印平台适于沿所述打印滑轨移动以带动所述打印平台移动,当所述打印系统开始打印时,至少部分所述打印平台位于所述储料槽内。

11.如权利要求1~10任一项所述的打印系统,其特征在于,还包括滚轴装置,所述滚轴装置位于所述储料装置的下方,所述滚轴装置包括所述滚轴、位于所述滚轴两端的滚轴连接部以及与所述滚轴连接部连接的滚轴传送带,其中,