本实用新型涉及一种3d打印技术领域，具体涉及一种顶部投影的光固化3d打印机。
背景技术：
3d打印技术是一种与传统材料加工方法截然相反的增材制造技术，以三维数字模型设计为基础，经过软件分层离散和数控成型系统，将陶瓷粉末、树脂、金属粉末等材料进行分层加工、堆积粘结，最后叠加成型，制造出三维实体。3d打印技术相对于传统制造方法来说更加节省原材料，进行复杂结构的快速制造，缩短研发周期，更加适合个性化产品的生产，目前已经广泛应用于生物医学、组织工程、汽车部件、航空航天、微纳器件等领域。
目前，聚合物聚合交联反应的数字光处理（digitallightprocessing；dlp）和激光熔覆沉积(lasercladdingdeposition；lcd)两种技术应用较为广泛，适合制作结构复杂、精度要求高的零件。其中，lcd光固化3d打印是指，将打印对象进行切片后的横截面图像一层层的传输到lcd显示屏上，然后通过采用特定波长的光照射lcd显示屏，并透过显示屏将光线照射到光敏树脂池中的光敏树脂，使其固化。随着打印对象的横截面图案被一层层传送到显示屏上，光敏树脂一层层的固化，最终完成打印对象的打印。
传统的lcd光固化3d打印基本上都是下投影模式，即光源在料槽的下方，料槽和光源之间加上离型膜，而离型膜经常会因为打印过程中出现残渣，或者固化的部分结构件黏连在上面而需要经常更换，影响样品打印质量和打印效率。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种顶部投影的光固化3d打印机，用以解决现有下投影式光固化3d打印机受离型膜影响造成的打印质量不稳定和打印效率低的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种顶部投影的光固化3d打印机，所述打印机包括机架、升降装置、树脂槽、成型平台和顶部投影系统；
所述顶部投影系统包括铜板、光轴、led矩阵灯组板、散热片、菲涅尔透镜、特制石英玻璃板和lcd液晶显示屏，所述铜板包括设置在led矩阵灯组板背部的底部铜板和设置在led矩阵灯组板四周的铜板；
所述升降装置安装在机架上，所述树脂槽和成型平台安装在机架底部，所述顶部投影系统安装在升降装置上，顶部投影系统正对位于机架底部的树脂槽和成型平台。
优选的，上述顶部投影系统自上而下依次设有led矩阵灯组板、菲涅尔透镜、lcd液晶显示屏和特制石英玻璃板。
优选的，上述顶部投影系统的led矩阵灯组板与菲涅尔透镜的距离和菲涅尔透镜与特制石英玻璃板的距离相同。
优选的，上述顶部投影系统的散热片安装在位于led矩阵灯组板四周的铜板外侧。
优选的，上述顶部投影系统的led矩阵灯组板、菲涅尔透镜、特制石英玻璃板和lcd液晶显示屏由光轴支撑。
优选的，上述成型平台安装在树脂槽内。
优选的，上述特制石英玻璃板材料组成包含玻璃纤维和云母片，顶层贴有增透膜，以增加透光率。
本实用新型具有如下优点：
本实用新型采用顶部式投影，树脂槽安装在底部，树脂槽内的成型平台在产品的打印过程中逐层下降，在每一层光敏树脂固化后无需脱模，从而提高了打印速度，在打印过程中无需离型膜，产品质量稳定。
在led光源的周围安装铜板，可以收集led灯组向四周发散的光线，在灯组下方安装菲涅尔透镜，获得平行出射光，提高光源垂直利用率，从而提高打印的成型精度。
本实用新型在lcd液晶显示屏下方安装贴有增透膜的特制石英玻璃板，隔离lcd液晶显示屏直接与光敏树脂的接触,防止lcd液晶显示屏损坏。
本实用新型使用铜板进行导热并用散热片散热，可以保证打印机在正常的温度下工作，并防止温度过高损害lcd液晶显示屏。
附图说明
图1为本实用新型一种顶部投影的光固化3d打印机实施例的系统组成图；
图2为本实用新型一种顶部投影的光固化3d打印机实施例的顶部投影系统的系统组成图。
图中：1、机架；2、升降装置；3、树脂槽；4、成型平台；5、顶部投影系统；6、铜板；7、光轴；8、led矩阵灯组板；9、散热片；10、菲涅尔透镜；11、特制石英玻璃板；12、lcd液晶显示屏。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
实施例1
参见图1，一种顶部投影的光固化3d打印机，所述打印机包括机架1、升降装置2、树脂槽3、成型平台4和顶部投影系统5；
参见图2，所述顶部投影系统5包括铜板6、光轴7、led矩阵灯组板8、散热片9、菲涅尔透镜10、特制石英玻璃板11和lcd液晶显示屏12，所述铜板6包括设置在led矩阵灯组板8背部的底部铜板和设置在led矩阵灯组板8四周的铜板；
参见图1，所述升降装置2安装在机架1上，所述树脂槽3和成型平台4安装在机架1底部，所述顶部投影系统5安装在升降装置2上，顶部投影系统5正对位于机架1底部的树脂槽3和成型平台4。
实施例中，上述顶部投影系统5自上而下依次设有led矩阵灯组板8、菲涅尔透镜10、lcd液晶显示屏12和特制石英玻璃板11。
实施例中，上述顶部投影系统5的led矩阵灯组板8与菲涅尔透镜10的距离和菲涅尔透镜10与特制石英玻璃板11的距离相同。
实施例中，上述顶部投影系统5的散热片9安装在位于led矩阵灯组板8四周的铜板外侧。
实施例中，上述顶部投影系统5的led矩阵灯组板8、菲涅尔透镜10、特制石英玻璃板11和lcd液晶显示屏12由光轴7支撑。
实施例中，上述成型平台4安装在树脂槽3内。
实施例中，上述特制石英玻璃板11材料组成包含玻璃纤维和云母片，顶层贴有增透膜，以增加透光率。
工作过程：打印前使用软件对产品模型进行切片，并将数据传入控制系统；同时将液态光敏树脂导入树脂槽，浸没刻度；然后控制升降装置2控制顶部投影系统5下降，直至离树脂槽距离1cm时停止下降；控制lcd液晶显示屏根据系统的数据显示当前图层图案；然后启动led矩阵灯组板8，led矩阵灯组板8的光经过菲涅尔透镜10后变为平行光，照射到lcd液晶显示屏12上，光线穿过lcd液晶显示屏12后透过特制石英玻璃板11垂直照射树脂槽内3的液态光敏树脂，使得液态光敏树脂固化，最终固化面积和图案与模型切片相同；当前图层固化完成后，系统控制顶部投影系统5向上移动一个图层的距离，重复上述步骤完成下一个图层的打印；往复迭代直至完成产品的打印。
本实用新型采用顶部式投影，树脂槽安装在底部，树脂槽内的成型平台在产品的打印过程中逐层下降，在每一层光敏树脂固化后无需脱模，从而提高了打印速度，在打印过程中无需离型膜，产品质量稳定；在led光源的周围安装铜板，可以收集led灯组向四周发散的光线，在灯组下方安装菲涅尔透镜，获得平行出射光，提高光源垂直利用率，从而提高打印的成型精度；在lcd液晶显示屏下方安装贴有增透膜的特制石英玻璃板，隔离lcd液晶显示屏直接与光敏树脂的接触,防止lcd液晶显示屏损坏；使用铜板进行导热并用散热片散热，可以保证打印机在正常的温度下工作，并防止温度过高损害lcd液晶显示屏。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
技术特征：
1.一种顶部投影的光固化3d打印机，其特征在于：所述打印机包括机架（1）、升降装置（2）、树脂槽（3）、成型平台（4）和顶部投影系统（5）；
所述顶部投影系统（5）包括铜板（6）、光轴（7）、led矩阵灯组板（8）、散热片（9）、菲涅尔透镜（10）、特制石英玻璃板（11）和lcd液晶显示屏（12），所述铜板（6）包括设置在led矩阵灯组板（8）背部的底部铜板和设置在led矩阵灯组板（8）四周的铜板；
所述升降装置（2）安装在机架（1）上，所述树脂槽（3）和成型平台（4）安装在机架（1）底部，所述顶部投影系统（5）安装在升降装置（2）上，顶部投影系统（5）正对位于机架（1）底部的树脂槽（3）和成型平台（4）。
2.根据权利要求1所述的一种顶部投影的光固化3d打印机，其特征在于：所述顶部投影系统（5）自上而下依次设有led矩阵灯组板（8）、菲涅尔透镜（10）、lcd液晶显示屏（12）和特制石英玻璃板（11）。
3.根据权利要求2所述的一种顶部投影的光固化3d打印机，其特征在于：所述顶部投影系统（5）的led矩阵灯组板（8）与菲涅尔透镜（10）的距离和菲涅尔透镜（10）与特制石英玻璃板（11）的距离相同。
4.根据权利要求1所述的一种顶部投影的光固化3d打印机，其特征在于：所述顶部投影系统（5）的散热片（9）安装在位于led矩阵灯组板（8）四周的铜板外侧。
5.根据权利要求1所述的一种顶部投影的光固化3d打印机，其特征在于：所述顶部投影系统（5）的led矩阵灯组板（8）、菲涅尔透镜（10）、特制石英玻璃板（11）和lcd液晶显示屏（12）由光轴（7）支撑。
6.根据权利要求1所述的一种顶部投影的光固化3d打印机，其特征在于：所述成型平台（4）安装在树脂槽（3）内。
7.根据权利要求1所述的一种顶部投影的光固化3d打印机，其特征在于：所述特制石英玻璃板（11）材料组成包含玻璃纤维和云母片，顶层贴有增透膜，以增加透光率。
技术总结
本实用新型公开了一种顶部投影的光固化3D打印机，包括机架、升降装置、树脂槽、成型平台和顶部投影系统；顶部投影系统包括铜板、光轴、LED矩阵灯组板、散热片、菲涅尔透镜、特制石英玻璃板和LCD液晶显示屏，所述铜板包括设置在LED矩阵灯组板背部的底部铜板和设置在LED矩阵灯组板四周的铜板；升降装置安装在机架上，所述树脂槽和成型平台安装在机架底部，所述顶部投影系统安装在升降装置上，顶部投影系统正对位于机架底部的树脂槽和成型平台。解决了现有下投影式光固化3D打印机受离型膜影响造成的打印质量不稳定和打印效率低的问题。
技术研发人员：郑广;许淑贞;邵飞飞
受保护的技术使用者：上海幻嘉信息科技有限公司
技术研发日：.05.16
技术公布日：.02.04
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