本發(fā)明涉及一種高精度3D打印裝置及方法，屬于打印設備技術領域。
背景技術：
3D打印裝置又稱三維打印機，是一種采用累積制造技術（即快速成形技術）的機器，它的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進3D打印機中，機器按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。目前， 3D打印裝置普遍采用投影儀（如DLP投影儀）進行固化， DLP投影儀投射出的紫光照射打印平臺，進而固化打印溶液，采用投影儀投射固化，具有較高的對比度，固化時間短，打印效率高；但投影儀光線經(jīng)過多次成像透鏡之后圖形會發(fā)生光學變形，存在一定的失真，進而導致打印精度低；此外，為保證打印精度，采用投影儀的3D打印裝置也很難做到大面積的打印，導致其適用面較窄。
有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研究，專門開發(fā)出一種高精度3D打印裝置及方法，本案由此產(chǎn)生。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高精度3D打印裝置及方法，可實現(xiàn)高精度、大面積打印。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
一種高精度3D打印裝置，包括基座，設置在基座內(nèi)的曝光機構(gòu)、控制機構(gòu)，以及設置在基座上的打印機構(gòu)和盛液機構(gòu)，其中，所述打印機構(gòu)包括模組、滑動安裝在模組上的打印平臺，所述盛液機構(gòu)包括用于盛放打印溶液的物料槽，所述物料槽底部為完全透明或者部分區(qū)域透明的底板，所述曝光機構(gòu)采用LCD顯示裝置，所述LCD顯示裝置的LCD顯示屏（即曝光口）位于物料槽下方，且與打印平臺相對應，LCD顯示屏發(fā)射的光通過透明的物料槽底部直射打印平臺。
作為優(yōu)選，所述物料槽固定或活動安裝在基座上。
作為優(yōu)選，所述物料槽為方形或者圓形。
作為優(yōu)選，所述LCD顯示屏固定安裝在基座內(nèi)，且與打印平臺平行設置。
作為優(yōu)選，所述模組上設有一縱向絲杠，打印平臺與絲杠相連，絲杠與絲杠電機相連，通過絲杠電機驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動，進而使打印平臺在模組上上下滑動。
作為優(yōu)選，所述控制機構(gòu)采用微處理器控制，控制機構(gòu)分別與曝光機構(gòu)、打印機構(gòu)相連，用于控制各個機構(gòu)的動作。
上述高精度3D打印裝置的高精度打印方法，包括如下步驟：
步驟1、物料槽內(nèi)投入打印溶液，控制機構(gòu)控制曝光機構(gòu)、打印機構(gòu)開始工作；
步驟2、打印平臺下降至物料槽底部，此時，打印平臺下表面與物料槽底板上表面的間距為單層打印的厚度，LCD顯示屏通過透明底板向打印平臺照射打印圖像，使打印圖像范圍內(nèi)的打印溶液固化并粘貼在打印平臺上，固化結(jié)束后，打印平臺勻速上升；
步驟3、重復步驟2打印第二層，直至打印結(jié)束。
上述結(jié)構(gòu)的高精度3D打印裝置及方法，采用LCD顯示屏可實現(xiàn)高精度顯示，LCD顯示屏成像具有直接性，其投射的光線無需經(jīng)過多次成像透鏡，圖形變形率低，打印的產(chǎn)品精度高；此外，因為LCD顯示屏可做的比較大，進而也可以進行大面積固化。
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。
附圖說明
圖1為本實施例高精度3D打印裝置立體結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種高精度3D打印裝置，包括基座1，設置在基座1內(nèi)的曝光機構(gòu)2、控制機構(gòu)3，以及設置在基座1上的打印機構(gòu)4和盛液機構(gòu)5。其中，所述打印機構(gòu)4包括模組41、滑動安裝在模組41上的打印平臺42，所述盛液機構(gòu)5包括用于盛放打印溶液的物料槽51，所述物料槽51底部為完全透明或者部分區(qū)域透明的底板，所述基座上面板11開設有一通孔，根據(jù)打印平臺42與物料槽51底部不同的脫離方式，物料槽51固定或者活動安裝在基座上表面11通孔內(nèi)，物料槽51可以為方形或者圓形，本實施例所述的物料槽51為方形，且固定安裝基座上表面11。所述曝光機構(gòu)2采用LCD顯示裝置，所述LCD顯示裝置的LCD顯示屏21（即曝光口）位于物料槽51下方，且與打印平臺42相對應，LCD顯示屏21發(fā)射的光通過透明的物料槽51底部直射打印平臺42。
在本實施例中，所述LCD顯示屏21固定安裝在基座底部內(nèi)，且與打印平臺22平行設置。LCD顯示屏可以根據(jù)需要打印的物品的大小而定。
所述模組41上設有一縱向絲杠411，打印平臺42與絲杠411相連，絲杠411與絲杠電機相連，通過絲杠電機驅(qū)動絲杠411轉(zhuǎn)動，進而使打印平臺42在模組上上下滑動。
所述控制機構(gòu)3采用微處理器控制，控制機構(gòu)3分別與曝光機構(gòu)2、打印機構(gòu)4相連，用于控制各個機構(gòu)的動作。
上述高精度3D打印裝置的高精度打印方法，包括如下步驟：
步驟1、物料槽51內(nèi)投入打印溶液，控制機構(gòu)3控制曝光機構(gòu)2、打印機構(gòu)4開始工作；
步驟2、打印平臺42下降至物料槽51底部，此時，打印平臺42下表面與物料槽51底板上表面的間距為單層打印的厚度，LCD顯示屏21通過透明底板向打印平臺42照射打印圖像，使打印圖像范圍內(nèi)的打印溶液固化并粘貼在打印平臺42上，固化結(jié)束后，打印平臺42勻速上升；
步驟3、打印平臺42再次下降，重復步驟2打印第二層，直至打印結(jié)束。
LCD顯示裝置的固化原理：利用LCD顯示屏21成像原理，在LCD顯示裝置的驅(qū)動下，根據(jù)打印圖像在LCD顯示屏21上出現(xiàn)選擇性的透明區(qū)域，在LCD顯示裝置紫外光源的照射下，LCD顯示屏21的圖像透明區(qū)域?qū)ψ贤夤庾韪魷p小，在沒有圖像顯示的區(qū)域，紫外光線被阻擋。透過LCD顯示屏21的紫外光線構(gòu)成紫外光圖像區(qū)域，上述紫外光線經(jīng)過透明的物料槽51照射到打印溶液，使被紫外光照射的打印溶液產(chǎn)生固化反應，形成固化層，未被照射到的打印溶液仍然保持液態(tài)。采用LCD顯示屏可實現(xiàn)高精度顯示，如分辨率為1280 X 768 像素，12英寸顯示屏點陣精度達到0.16X0.16mm，同時因為LCD顯示屏可做的比較大，進而也可以進行大面積固化；此外，LCD顯示屏成像具有直接性，其投射的光線無需經(jīng)過多次成像透鏡，圖形變形率低，打印的產(chǎn)品精度高。
上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。