本發明涉及光固化3D打印裝置技術領域，特別涉及一種連續提升光固化透氧成型裝置。

背景技術：

3D打印是快速成型技術的一種，快速成型技術不需要專用的工具和模具，具有極大的柔性，而且制造工藝步驟簡單，單件生產時產品的制造速度快，可以縮短產品開發時間，降低開發成本。

連續液面生產(CLIP)技術是最近發展起來的一種快速成型技術，其原理是：底部設有紫外光投影裝置，紫外光讓位于原料槽中的光敏樹脂固化，而氧抑制固化，原料槽底部設有透光透氧膜/層，這個透光透氧膜/層可以透光同時透過氧氣，原料槽底部的液態樹脂由于接觸氧氣而保持穩定的液態區域(盲區)，這樣就保證了固化的連續性。這項技術最重要的兩個優勢，一個是打印速度快到了顛覆性程度，比傳統的3D打印機要快25～100倍；另外一個是分層理論上可以無限細膩。

此技術的關鍵在于底部的透光透氧膜/層，它是復合的，不僅可以透光而且可以透過氧氣，能打印細小或多孔的結構。但是，打印較大打印件時透光透氧膜/層內氧氣無法得到持續補充，使盲區樹脂固化，并且打印件易與透光透氧膜/層粘接，最終無法連續固化成型，同時造成透光透氧膜/層老化，降低了使用壽命。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供了一種連續提升光固化透氧成型裝置，實現了對透光透氧膜/層表面連續供氧，解決了盲區樹脂固化、打印件與透光透氧膜/層粘接無法連續固化成型的問題，延長了透光透氧膜/層的使用壽命，提高CLIP光固化打印件成功率。

為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下：

連續提升光固化透氧成型裝置，包括用于盛放光敏樹脂的樹脂槽、位于所述樹脂槽底部的透光透氧膜/層、設置在所述樹脂槽上方的打印平臺和設置在所述樹脂槽下方的投影裝置，其中：所述樹脂槽內部設置有氧氣槽，所述氧氣槽為中空結構，內部填充有氧氣，所述氧氣槽的上端和側面密封，所述氧氣槽的底端開口且與所述透光透氧膜/層接觸；

所述連續提升光固化透氧成型裝置還包括驅動所述透光透氧膜/層在所述氧氣槽下方移動的驅動裝置，所述驅動裝置可以是貼合摩擦驅動或者是通過連桿直接帶動的等各種驅動裝置。

優選的，所述氧氣槽固定在所述樹脂槽中，所述透光透氧膜/層僅貼合在所述樹脂槽的底部，所述驅動裝置位于所述透光透氧膜/層的底部，驅動連接所述透光透氧膜/層，從而導致所述透光透氧膜/層的不同部分與所述氧氣槽接觸，當所述透光透氧膜/層表面氧氣濃度較低時，氧氣由所述氧氣槽擴散至所述透光透氧膜/層表面，使得所述透光透氧膜/層表面盲區穩定存在。

進一步的，所述驅動裝置為設置在所述氧氣槽兩側的一對輥子，所述輥子的頂端高于所述氧氣槽的底端，使位于所述輥子之間的透光透氧膜/層發生形變，增強所述氧氣槽的密封性。

優選的，所述透光透氧膜/層與所述樹脂槽的側壁固定連接，所述氧氣槽和樹脂槽分別單獨固定，所述驅動裝置驅動連接所述樹脂槽的側壁，所述側壁的移動，帶動所述透光透氧膜/層移動，實現所述透光透氧膜/層表面連續供氧。

優選的，所述樹脂槽還包括位于所述樹脂槽中心且與所述透光透氧膜/層固定連接的中軸，所述中軸上設置有軸套，所述氧氣槽兩端分別固定在所述樹脂槽的側壁和所述軸套上，所述驅動裝置驅動連接所述中軸，所述中軸帶動所述透光透氧膜/層運動，使所述透光透氧膜/層表面盲區穩定存在。

進一步的，所述樹脂槽為方形結構，所述驅動裝置驅動所述透光透氧膜/層水平方向往復運動，保證所述透光透氧膜/層與所述氧氣槽完全接觸。

進一步的，所述樹脂槽為圓形結構，所述驅動裝置驅動所述透光透氧膜/層水平面內旋轉運動，保證所述透光透氧膜/層與所述氧氣槽完全接觸。

為保證所述氧氣槽內氧氣濃度，所述氧氣槽通過氧氣管道連接有充氧裝置，所述氧氣槽和充氧裝置之間設置有氣壓調節器，所述氧氣槽內部壓力為0.1～10MPa。

優選的，所述氧氣槽數量為一個或多個；

所述透光透氧膜/層為透氧硅膠。

本發明具有以下有益效果：

本發明公開了一種連續提升光固化透氧成型裝置，包括用于盛放光敏樹脂的樹脂槽、位于樹脂槽底部的透光透氧膜/層、設置在樹脂槽上方的打印平臺和設置在樹脂槽下方的投影裝置，其中：樹脂槽內部設置有氧氣槽，氧氣槽為中空結構，內部填充有氧氣，氧氣槽的上端和側面密封，底端開口且與透光透氧膜/層接觸；連續提升光固化透氧成型裝置還包括驅動透光透氧膜/層在氧氣槽下方移動的驅動裝置。當驅動裝置驅動透光透氧膜/層移動時，氧氣槽底面與透光透氧膜/層表面不同位置接觸，當透光透氧膜/層表面氧氣濃度較低時，氧氣會自動擴散至透光透氧膜/層表面，實現了透光透氧膜/層表面連續供氧，可有效防止盲區光敏樹脂固化，從而防止打印件與透光透氧膜/層粘連，提高了透光透氧膜/層的使用壽命，進一步提高了CLIP光固化打印件的成功率。綜上，本發明不僅實現了對透光透氧膜/層表面連續供氧，解決了盲區樹脂固化、打印件與透光透氧膜/層粘接最終無法連續固化成型的問題，而且具有延長透光透氧膜/層的使用壽命，提高CLIP光固化打印件成功率等優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的連續提升光固化透氧成型裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的連續提升光固化透氧成型裝置氧氣槽的一種剖視圖；

圖3為本發明實施例二的連續提升光固化透氧成型裝置的結構示意圖；

圖4為本發明實施例三的連續提升光固化透氧成型裝置的結構示意圖；

圖5為本發明實施例四的連續提升光固化透氧成型裝置的結構示意圖；

圖6為本發明實施例五的連續提升光固化透氧成型裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

本發明提供一種連續提升光固化透氧成型裝置，如圖1-6所示，包括用于盛放光敏樹脂10的樹脂槽，位于樹脂槽底部的透光透氧膜/層11，設置在樹脂槽上方的打印平臺8和設置在樹脂槽下方的投影裝置12，其中：樹脂槽內部設置有氧氣槽5，氧氣槽5為中空結構，內部填充有氧氣，氧氣槽5的上端和側面密封，底端開口且與透光透氧膜/層11接觸；

連續提升光固化透氧成型裝置還包括驅動透光透氧膜/層11在氧氣槽5下方移動的驅動裝置。

本發明公開了一種連續提升光固化透氧成型裝置，通過驅動裝置驅動透光透氧膜/層在氧氣槽下方移動，氧氣槽底面與透光透氧膜/層表面不同位置接觸，實現透光透氧膜/層表面連續供氧，可有效防止盲區光敏樹脂固化，從而防止打印件與透光透氧膜/層粘連，提高了透光透氧膜/層的使用壽命，進一步提高了CLIP光固化打印件的成功率；本發明的連續提升光固化透氧成型裝置不僅實現了對透光透氧膜/層表面連續供氧，解決了盲區樹脂固化、打印件與透光透氧膜/層粘接最終無法連續固化成型的問題，而且具有延長透光透氧膜/層的使用壽命，提高CLIP光固化打印件成功率等優點。

下面以五個具體的實施例對本發明的技術方案進行詳細的說明。

實施例一：

如圖1和圖2所示，本實施例中，樹脂槽114為圓形結構，兩個氧氣槽5固定在樹脂槽114的側壁104上，透光透氧膜/層11僅貼合在樹脂槽114的底部，驅動裝置位于透光透氧膜/層11的底部，驅動連接透光透氧膜/層11在水平面內旋轉運動，從而導致透光透氧膜/層11的不同部分與氧氣槽5接觸，當透光透氧膜/層11表面氧氣濃度較低時，氧氣由氧氣槽5擴散至透光透氧膜/層11表面，使得透光透氧膜/層11表面盲區穩定存在。

當投影裝置12投影出設定好的紫外光束，紫外光束照射到打印平臺8下部連接的打印件9上，使照射區域光敏樹脂10固化，但由于盲區中氧氣的存在，使得盲區光敏樹脂10不能固化，可有效防止打印件9與透光透氧膜/層11粘接，提高打印的成功率。

在本實施例中，如圖2所示，驅動裝置可以為設置在氧氣槽5兩側的一對輥子13，輥子13連接有電機，當電機驅動輥子13轉動時，使得透光透氧膜/層11水平面內轉動，實現透光透氧膜/層11表面連續供氧。優選的，輥子13的頂端高于氧氣槽5的底端，使位于輥子13之間的透光透氧膜/層11發生形變，增強氧氣槽5的密封性。

本實施例中，驅動裝置的驅動方式可以為貼合摩擦驅動或者是通過連桿直接帶動等。

實施例二：

如圖3所示，本實施例中，樹脂槽214為方形結構；驅動裝置驅動連接透光透氧膜/層11在水平方向往復運動，其余技術特征與實施例一相同。

本實施例中，驅動裝置的驅動方式可以為貼合摩擦驅動或者是通過連桿直接帶動等。

實施例三：

如圖4所示，本實施例中，樹脂槽314為圓形結構，透光透氧膜/層11與樹脂槽314的側壁304固定連接。在樹脂槽314內部設置有一個氧氣槽5，氧氣槽5和樹脂槽314分別單獨固定，驅動裝置驅動連接樹脂槽314的側壁304在水平面內旋轉，帶動透光透氧膜/層11在水平面內旋轉，導致透光透氧膜/層11的不同部分與氧氣槽5接觸，當透光透氧膜/層11表面的氧氣濃度較低時，氧氣由氧氣槽5中擴散至透光透氧膜/層11表面，維持透光透氧膜/層11表面盲區的穩定存在。

在本實施例中，驅動裝置可以是電機或者是連桿驅動裝置等各種能夠驅動樹脂槽314的側壁304移動的裝置。

實施例四：

如圖5所示，本實施例中，樹脂槽414為方形結構，驅動裝置驅動連接樹脂槽414的側壁404在水平方向上往復運動，帶動透光透氧膜/層11在水平方向上往復運動，使得透光透氧膜/層11表面盲區的穩定存在。其余技術特征與實施例三相同。

在本實施例中，驅動裝置可以是電機或者是連桿驅動裝置等各種能夠驅動樹脂槽414的側壁404移動的裝置。

實施例五：

如圖6所示，本實施例中，樹脂槽514為圓形結構，在樹脂槽514內部設置有兩個氧氣槽5，同時，樹脂槽514還包括位于樹脂槽514中心且與透光透氧膜/層11固定連接的中軸7，中軸7上設置有軸套6，氧氣槽5兩端分別固定在樹脂槽514的側壁504和軸套6上，驅動裝置驅動連接中軸7在水平面內旋轉運動，從而帶動透光透氧膜/層11運動，使透光透氧膜/層11表面盲區穩定存在。

除了上述實施例1-5以外，氧氣槽5和透光透氧膜/層11之間的相對運動關系，還可以采用本領域技術人員容易想到的其他結構形式，只要能夠對透光透氧膜/層11表面連續補充氧氣，均不影響本發明技術方案的實現。

以上實施例，為調節氧氣槽5內氧氣濃度，還可以將氧氣槽5通過氧氣管道3連接充氧裝置1，氧氣槽5和充氧裝置1之間設置有氣壓調節器2，使氧氣槽5內部壓力保持在0.1～10MPa。

進一步的，所述透光透氧膜/層11為透氧硅膠。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。