一种LCD屏为光源的陶瓷光固化3D打印机及打印方法与流程

本发明属于增材制造，具体涉及一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机及打印方法。

背景技术：

1、3d打印技术的一个主流分支是光固化打印技术，它是利用紫外光束照射液态光敏树脂或者陶瓷浆料后，使发生光聚合反应继而固化的原理，使材料逐点或逐层累加成型。光固化打印技术主要分为sla、dlp和lcd投影技术。sla是最早的3d打印机，是激光成型，其成型速度慢、效率低、价格较贵。lcd和dlp投影技术都是面曝光成型反射方式，dlp设备有上拉式和下沉式两种成型方法，但是其价格昂贵，成型幅面较小，限制了dlp投影技术在大尺寸打印中的应用，或只能降低打印精度来实现较大尺寸的打印。

2、目前市面上的lcd 3d打印机大部分是上拉式的，打印大尺寸陶瓷构件时受材料黏度和重力作用影响很难打印成功，也有dlp设备采用下沉式的，但是打印尺寸最大是300mm，限制了大尺寸构件的打印。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机及打印方法，可以避免因材料表面张力影响成型精度，能够保证大尺寸构件的整体成型精确性。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机，包括浆料池、lcd屏、刮刀和成型池，所述浆料池和所述成型池相邻贴合设置，所述浆料池的底部为第一升降板，所述浆料池的顶部设置有盖板，所述盖板上靠近所述成型池的位置开设有出料口，所述盖板的顶部设置有吸附有不浸润液体的吸附棉，所述成型池的底部为第二升降板，所述第二升降板的顶部设置有打印基板，所述lcd屏的一端活动连接在所述刮刀的一侧，所述lcd屏相对于所述刮刀能够上下移动，所述lcd屏和所述刮刀位于所述浆料池的上方，所述lcd屏与所述吸附棉接触，所述lcd屏和所述刮刀能够在所述浆料池和所述成型池上方往复移动，所述lcd屏为可变光源装置。

4、进一步地，所述lcd屏连接有上下位移控制机构，所述刮刀连接有左右位移控制机构。

5、进一步地，所述吸附棉位于靠近所述出料口的位置。

6、进一步地，所述lcd屏的光源包括波长为355nm和405nm的紫外光。

7、进一步地，所述lcd屏的光源包括波长为400nm～760nm的可见光。

8、进一步地，所述第一升降板和所述第二升降板的底部连接有升降装置。

9、一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机的打印方法，包括：

10、控制所述lcd屏和所述刮刀位于所述浆料池的上方，使所述刮刀位于靠近所述出料口的位置，使所述lcd屏与所述吸附棉接触，控制所述第二升降板上升，使所述打印基板距离所述成型池顶部为设定距离；控制所述第一升降板上升，将浆料从所述出料口挤出，控制所述lcd屏和所述刮刀向所述成型池的上方水平移动，所述刮刀将所述浆料铺设在所述打印基板上，控制所述lcd屏向下移动下沉至所述浆料的上方0.2mm～0.5mm处，控制所述lcd屏的不同光源根据待成型零件分段照射浆料，完成第一层打印；

11、接着，控制所述lcd屏向上移动，控制所述lcd屏和所述刮刀向所述浆料池的上方水平移动，使所述刮刀位于靠近所述出料口的位置，使所述lcd屏与所述吸附棉接触，控制所述第二升降板下降设定距离；控制所述第一升降板上升，将浆料从所述出料口挤出，控制所述lcd屏和所述刮刀向所述成型池的上方水平移动，所述刮刀将所述浆料铺设在所述打印基板上，控制所述lcd屏向下移动下沉至所述浆料的上方0.2mm～0.5mm处，控制所述lcd屏的不同光源根据待成型零件分段照射浆料，完成第二层打印；不断重复第二次打印方法，完成剩余层打印。

12、进一步地，控制所述lcd屏的不同光源根据待成型零件分2～4段照射浆料。

13、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

14、本发明提供的一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机，将刮刀与lcd屏设置为一体且活动连接，lcd屏为可变光源装置，可以根据需求更换不同光源，供料时可以实现逐线、逐域固化待打印构件，实现大尺寸陶瓷构件的整体精确成形，并可以避免因材料表面张力影响成型精度，lcd屏与吸附有不浸润液体的吸附棉接触，移动时，吸附棉上的不浸润液体涂覆在lcd屏上，当lcd屏下沉至浆料的上方0.2mm～0.5mm处时，可以防止lcd屏与浆料距离太近发生粘连，同时防止因lcd屏与浆料距离太远，lcd屏折射导致lcd光源能量损失，从而影响成型效率，同时lcd屏上的不浸润液体能够避免浆料溅到lcd屏上后粘附在屏上。本发明采用lcd屏作为光源，相比dlp设备和sla设备大大降低设备成本。

15、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机，其特征在于，包括浆料池(1)、lcd屏(2)、刮刀(3)和成型池(4)，所述浆料池(1)和所述成型池(4)相邻贴合设置，所述浆料池(1)的底部为第一升降板(101)，所述浆料池(1)的顶部设置有盖板(102)，所述盖板(102)上靠近所述成型池(4)的位置开设有出料口(103)，所述盖板(102)的顶部设置有吸附有不浸润液体的吸附棉(5)，所述成型池(4)的底部为第二升降板(401)，所述第二升降板(401)的顶部设置有打印基板(6)，所述lcd屏(2)的一端活动连接在所述刮刀(3)的一侧，所述lcd屏(2)相对于所述刮刀(3)能够上下移动，所述lcd屏(2)和所述刮刀(3)位于所述浆料池(1)的上方，所述lcd屏(2)与所述吸附棉(5)接触，所述lcd屏(2)和所述刮刀(3)能够在所述浆料池(1)和所述成型池(4)上方往复移动，所述lcd屏(2)为可变光源装置。

2.根据权利要求1所述的一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机，其特征在于，所述lcd屏(2)连接有上下位移控制机构，所述刮刀(3)连接有左右位移控制机构。

3.根据权利要求1所述的一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机，其特征在于，所述吸附棉(5)位于靠近所述出料口(103)的位置。

4.根据权利要求1所述的一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机，其特征在于，所述lcd屏(2)的光源包括波长为355nm和405nm的紫外光。

5.根据权利要求4所述的一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机，其特征在于，所述lcd屏(2)的光源包括波长为400nm～760nm的可见光。

6.根据权利要求1所述的一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机，其特征在于，所述第一升降板(101)和所述第二升降板(401)的底部连接有升降装置。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机的打印方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的一种lcd屏为光源的陶瓷光固化3d打印机的打印方法，其特征在于，控制所述lcd屏(2)的不同光源根据待成型零件(8)分2～4段照射浆料(7)。

技术总结本发明公开了一种LCD屏为光源的陶瓷光固化3D打印机及打印方法，包括浆料池、LCD屏、刮刀和成型池，浆料池和成型池相邻贴合设置，浆料池的底部为第一升降板，浆料池的顶部设置有盖板，盖板上靠近成型池的位置开设有出料口，盖板的顶部设置有吸附有不浸润液体的吸附棉，成型池的底部为第二升降板，第二升降板的顶部设置有打印基板，LCD屏的一端活动连接在刮刀的一侧，LCD屏相对于刮刀能够上下移动，LCD屏和刮刀位于浆料池的上方，LCD屏与吸附棉接触，LCD屏和刮刀能够在浆料池和成型池上方往复移动，LCD屏为可变光源装置。本发明可以避免因材料表面张力影响成型精度，能够保证大尺寸构件的整体成型精确性。技术研发人员：卢秉恒,黄娜,刘荣臻,马睿佳,张永超受保护的技术使用者：西安增材制造国家研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11