基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造工艺及制造装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109648848A(43)申请公布日2019.04.19(21)申请号201811640768.XB33Y30/00(2015.01)(22)申请日2018.12.29B33Y40/00(2015.01)(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人张百成任淑彬陈刚章林秦明礼曲选辉(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.B29C64/147(2017.01)B29C64/194(2017.01)B29C64/20(2017.01)B29C64/379(2017.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造工艺及制造装置(57)摘要本发明涉及增材制造技术领域，提供了一种基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造工艺及制造装置，该工艺在增材片层的上、下双面分别涂光敏粘结剂；利用选区固化线光源对所述增材片层分区固化；对所述增材片层按照模型的轮廓边界进行切割；利用压辊对所述增材片层上表面进行滚压，所述模型冗余区域的增材与所述压辊粘结去除；对所述模型区域的上层进行固化；重复上述步骤，逐层固化、粘结，完成无冗余层叠增材制造。本发明解决了传统技术中需要极大的后处理工作量清理固化的多余结构，打印模型结构变形，无法制造中空、闭孔结构的技术难题；大幅提高层叠增材的制造技术水平，极大拓宽该技术的应用领域，具有广阔的应用前景。CN109648848ACN109648848A权利要求书1/2页1.一种基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、在增材片层的上、下双面分别涂光敏粘结剂；S2、利用选区固化线光源对所述增材片层分区固化，其中，模型区域固化下层，模型冗余区域固化上层，模型外区域不进行固化；S3、对所述增材片层按照模型的轮廓边界进行切割；S4、利用压辊对所述增材片层上表面进行滚压，所述模型冗余区域的增材与所述压辊粘结去除；S5、对所述模型区域的上层进行固化。2.如权利要求1所述的基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造工艺，其特征在于，还包括：S6、重复步骤S1-S5，逐层固化、粘结，完成无冗余层叠增材制造。3.如权利要求1所述的基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造工艺，其特征在于，所述增材片层的材质为纸、高聚物、铝、铜、钛或铁。4.如权利要求1所述的基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造工艺，其特征在于，步骤S1中，所述光敏粘结剂为光敏树脂。5.如权利要求1-4任一项所述的基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造工艺，其特征在于，步骤S3中，所述切割为机械切割或高能束切割。6.如权利要求5所述的基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造工艺，其特征在于，所述机械切割通过切割刀具进行；所述高能束包括飞秒、皮秒激光束。7.一种基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造装置，其特征在于，包括工作台、送材卷轴、收集卷轴、上层选区线光源、下层选区线光源、第三线光源、切割器、压辊；所述工作台为升降机构；所述送材卷轴、收集卷轴分别设置于所述工作台的两侧；所述上层选区线光源、下层选区线光源均位于所述工作台上方靠近所述送材卷轴一端，分别用于增材的上层及下层的固化；所述上层选区线光源、下层选区线光源上下相对设置；所述第三线光源位于所述工作台上方靠近所述收集卷轴一端，所述第三线光源用于固化增材的上层；所述切割器位于所述工作台上方，用于模型轮廓边界的切割；所述压辊用于对增材进行滚压，去除冗余增材。8.如权利要求7所述的基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造装置，其特征在于，所述上层选区线光源、下层选区线光源、第三线光源均由点光源组成。9.如权利要求7所述的基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造装置，其特征在于，所述切割器为机械切割器或高能束。10.如权利要求7-9任一项所述的基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造装置，其特征在于，增材片层从所述送材卷轴输送到所述工作台上，增材片层上下两面均涂有光敏粘结剂；所述下层选区线光源对增材片层的模型区域下表面进行照射固化，所述上层选区线光源对增材片层的模型冗余区域上表面进行照射固化；2CN109648848A权利要求书2/2页切割器按照模型的轮廓边界进行切割，将增材片层分割为模型区域、模型冗余区域及模型外区域；所述压辊从所述工作台的一端向另一端进行滚压，增材片层的模型冗余部分因固化的光敏粘结剂与所述压辊结合被带离增材片层；所述第三线光源对剩余的增材片层上表面未固化的光敏粘结剂进行固化；所述工作台下降，所述收集卷轴回收增材片层剩余部分。3CN109648848A说明书1/4页基于光敏粘结的无冗余层叠增材制造工艺及制造装置技术领域[00