光固化爐的制作方法
【專利摘要】一種光固化爐(1；100)，其包括：光固化室(2)，該光固化室構(gòu)造成容納一個(gè)或更多個(gè)待光固化的物體(A)；光固化射線源(3)，該光固化射線源設(shè)置在光固化室(2)內(nèi)；真空泵(4)，該真空泵具有與光固化室(2)連通的吸入管(5)；以及用于在光固化過程期間使物體(A)移動的裝置(6；106)。移動裝置(6；106)包括具有驅(qū)動軸(8)的電動馬達(dá)(7；107)，該驅(qū)動軸與用于支撐待光固化的物體(A)的裝置(9)機(jī)械地相關(guān)聯(lián)，電動馬達(dá)(7；107)和驅(qū)動軸(8)構(gòu)造成限定物體(A)的水平旋轉(zhuǎn)軸線(X)。移動裝置(6；106)還包括用于在物體(A)旋轉(zhuǎn)期間使物體(A)振動的裝置(10；110)。
【專利說明】光固化爐
[0001]本發(fā)明涉及用于對樹脂進(jìn)行光固化的爐。
[0002]具體地，根據(jù)本發(fā)明的爐有益于對施用于借助立體光刻工藝制造的物體的表面的樹脂進(jìn)行光固化。
[0003]眾所周知，為了提高借助于立體光刻工藝制造的物體的外觀美感，在該物體上涂覆一層可光固化的樹脂，在光固化過程之后會使物體的表面更平滑且更均勻。
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，該處理包括用可光固化的樹脂層來涂覆物體的表面，然后在光固化室內(nèi)對被涂覆的物體進(jìn)行處理，其中光固化室內(nèi)存在有例如由一個(gè)或更多個(gè)發(fā)射紫外線輻射的燈發(fā)出的光固化射線場。
[0005]替代性地，涂覆物體表面的光固化樹脂層還可以包括由用于制造物體的立體光刻工藝自動產(chǎn)生的濕氣。
[0006]光固化爐還包括真空栗和電動馬達(dá)，真空栗具有與光固化室連通的吸入口，電動馬達(dá)使待處理的物體關(guān)于基本豎向的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0007]在處理期間，由馬達(dá)強(qiáng)加在物體上的旋轉(zhuǎn)有助于使物體表面的所有部分均勻地暴露于紫外線的作用下，以便獲得涂覆物體的樹脂的最佳光固化。
[0008]此外，光固化室內(nèi)同時(shí)形成的真空條件有助于將氣體從樹脂中抽出，使得涂層更致密并且均勻，從而改善光固化過程。
[0009]然而，上述現(xiàn)有技術(shù)的爐具有若干個(gè)公認(rèn)的限制和缺陷。
[0010]第一個(gè)公認(rèn)的缺陷在于，由于物體關(guān)于豎向的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，在物體旋轉(zhuǎn)時(shí)，涂覆物體的樹脂由于重力而趨于滴落在處理室的底部并且樹脂朝著物體的最底部變厚。
[0011]這種缺陷例如會發(fā)生在物體被設(shè)定成繞豎向軸線旋轉(zhuǎn)的專利DE202007 004266Ul中所描述類型的裝置中。
[0012]另一個(gè)公認(rèn)的缺陷在于，除氣致使樹脂有氣孔，使得樹脂在完成處理之后具有毛茸外觀。
[0013]由所述后一公認(rèn)的缺陷所導(dǎo)致的限制在于，使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的爐使得不能獲得光滑的表面，而只能通過借助磨具的機(jī)械拋光來實(shí)現(xiàn)光滑的表面。
[0014]然而，借助磨具的機(jī)械拋光帶來另一限制:由于難以到達(dá)甚至不能到達(dá)物體的內(nèi)部，因此借助磨具的機(jī)械拋光不能在物體的內(nèi)部部分應(yīng)用。
[0015]已知的專利US2014/0013719 Al描述了一種用于對支撐在保持件上的物體進(jìn)行固化的爐，該保持件以“摩天輪”式的運(yùn)動旋轉(zhuǎn)，因此類似于關(guān)于水平軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。然而，該處理不能在真空條件下進(jìn)行。
[0016]此外，已知的專利US 5，135，686描述了一種連續(xù)固化方法。
[0017]本發(fā)明的目的是為了克服上文所列的所有缺陷和限制。
[0018]具體地，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種光固化爐，其中，在光固化處理期間，涂覆在物體上的待光固化的樹脂不易于滴落到光固化室的底部上。
[0019]本發(fā)明的另一目的是確保在光固化處理期間，樹脂均勻地分布在物體的整個(gè)表面上。
[0020]另外地而非最后的目的是確保根據(jù)本發(fā)明的爐使得能夠獲得具有平滑且光滑的表面的物體。
[0021]上文所列的目的通過參照下文進(jìn)行說明的獨(dú)立權(quán)利要求中所描述的特征的光固化爐實(shí)現(xiàn)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的爐的其他特征以及能夠通過所述爐實(shí)現(xiàn)的光固化方法的其他特征在從屬權(quán)利要求中描述。
[0023]有利地，根據(jù)本發(fā)明的爐使得能夠獲得具有比利用已知的光固化爐能夠?qū)崿F(xiàn)的表面涂層的厚度更均勻的表面涂層的物體。
[0024]甚至更有利地，在不需要任何借助磨具的機(jī)械拋光的情況下就能獲得具有光滑表面的物體。
[0025]此外有利地，所獲得的物體具有光滑表面，即使是在物體的不能被磨具觸及因此不能進(jìn)行拋光的內(nèi)部部分。
[0026]通過參照附圖對作為非限制性示例提供的根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，將更好地說明上文所列的目的及優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0027]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的爐的軸側(cè)視圖；
[0028]圖2和圖3不出了圖1的爐的內(nèi)部正視圖；
[0029]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的爐的另一實(shí)施方式的內(nèi)部正視圖。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的光固化爐在圖1中以軸側(cè)視圖示出，并且在圖2和圖3中以內(nèi)部視圖示出，其中，光固化爐總體上由I表示。
[0031]在圖2中可以觀察到，爐包括結(jié)構(gòu)la，該結(jié)構(gòu)Ia內(nèi)限定有光固化室2并且設(shè)置有可閉合的門2a，并且結(jié)構(gòu)Ia構(gòu)造成容納涂覆有待光固化的樹脂的一個(gè)或更多個(gè)物體A。
[0032]在光固化室2內(nèi)，具有光固化射線源3，光固化射線源3優(yōu)選地但不是必須地附接至光固化室2的頂板，并且光固化射線源3包括例如市面銷售類型的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)射UV射線的燈。
[0033]因此在光固化室2內(nèi)形成光固化場，物體A浸沒在該光固化場中。
[0034]限定根據(jù)本發(fā)明的爐I的結(jié)構(gòu)Ia基本呈平行六面體形狀，而在其他實(shí)施方式中其可以為任意其他形狀。
[0035]此外，光固化射線源3還可以是與市面銷售的UV燈不同的類型。
[0036]結(jié)構(gòu)Ia包括真空栗4，該真空栗4具有與光固化室2連通的吸入管5，并且結(jié)構(gòu)Ia還包括用于在光固化過程期間使物體A移動的裝置6。
[0037]根據(jù)本發(fā)明，移動裝置6包括電動馬達(dá)7，該電動馬達(dá)7具有驅(qū)動軸8，驅(qū)動軸8與用于支撐待光固化的物體A的裝置9機(jī)械地相關(guān)聯(lián)，電動馬達(dá)7和驅(qū)動軸8構(gòu)造成使得物體A關(guān)于基本水平的旋轉(zhuǎn)軸線X轉(zhuǎn)動。
[0038]可以根據(jù)待光固化的物體A的類型來改變支撐裝置9。
[0039]在相關(guān)情況下，并且僅作為示例，在圖1至圖3中可以觀察到，物體A包括樹脂環(huán)并且由支撐裝置9支撐，支撐裝置9包括板9a和多個(gè)抓持構(gòu)件％，板9a聯(lián)接至電動馬達(dá)7的驅(qū)動軸8，所述多個(gè)抓持構(gòu)件9b附接至板9a，并且每個(gè)抓持構(gòu)件均支撐物體A。
[0040]明顯地，可以改變支撐裝置的形狀和大小以適應(yīng)不同類型的物體，特別是不同形狀和大小的物體。
[0041]有效地，根據(jù)本發(fā)明的爐用于對涂覆在物體A表面上的樹脂進(jìn)行固化，以使樹脂平滑且均勻。
[0042]為此，物體A的表面上涂覆有通過噴射或浸沒或利用其它方法涂布的可光固化的樹脂。
[0043]替代性地，如先前提到的，涂覆在物體表面上的可光固化樹脂層可以包括由制造出物體的立體光刻工藝自發(fā)產(chǎn)生的濕氣。
[0044]每個(gè)物體A被放置在光固化室內(nèi)，在光固化室中，每個(gè)物體A與支撐裝置9相關(guān)聯(lián)，并且在該特定情況下，每個(gè)物體A與各個(gè)相應(yīng)的抓持構(gòu)件9b相關(guān)聯(lián)。
[0045]隨后，關(guān)閉光固化室2的門2a，打開光固化射線源3，并且開啟真空栗4和電動馬達(dá)I。
[0046]在繞水平軸線X旋轉(zhuǎn)期間，每個(gè)物體A的所有部分均在射線源3的光固化作用下暴露相同的時(shí)間量，這確保了物體A表面的所有部分上的樹脂的完整且均勻的光固化。
[0047]此外，電動馬達(dá)7的轉(zhuǎn)動速度可以調(diào)節(jié)至使得每個(gè)物體A完成半圈旋轉(zhuǎn)所用的時(shí)間比所涂覆的樹脂因重力而脫離所用的時(shí)間少的數(shù)值，從而可以避免樹脂滴落到光固化室2的底部2b上，因此實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的中的一個(gè)目的。
[0048]最后，物體A的關(guān)于水平軸線X的旋轉(zhuǎn)能防止形成樹脂聚積區(qū)域，因此實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的另一目的，即獲得厚度均勻的光固化涂層。
[0049]由于光固化處理在真空條件下進(jìn)行，因此也實(shí)現(xiàn)了再一目的:獲得物體上的致密且均勻的表面涂層，這是由于包含在涂層中的氣體被釋放。
[0050]因此，所獲得的表面是平滑且厚度均勻的，但是由于在光固化過程期間光固化室2內(nèi)的負(fù)壓導(dǎo)致從樹脂中自發(fā)地產(chǎn)生氣體，由氣體產(chǎn)生的微氣泡的存在使所獲得的表面具有毛茸外觀。
[0051]為了克服該缺陷并且在物體上形成光滑的表面涂層，有必要在光固化過程期間通過對涂覆在物體A上的樹脂進(jìn)行連續(xù)壓緊而消除所形成的微氣泡。
[0052]為此，如圖2中所示，移動裝置6還包括用于使物體A振動的裝置10，該裝置10包括市面銷售的已知類型的一個(gè)或更多個(gè)壓電式換能器11，所述一個(gè)或更多個(gè)壓電式換能器11與電動馬達(dá)7的基部7a相關(guān)聯(lián)，或者與爐I的結(jié)構(gòu)Ia的基部Ib相關(guān)聯(lián)，如圖3中所示。
[0053]振動裝置還可以包括超聲波發(fā)生器，該超聲波發(fā)生器與電動馬達(dá)7的基部7a相關(guān)聯(lián)，或者與爐I的結(jié)構(gòu)Ia的基部Ib相關(guān)聯(lián)。
[0054]圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的爐的另一實(shí)施方式，該爐總體上由標(biāo)記100表示，其中，可以清楚地觀察到，爐100與前述實(shí)施方式的不同之處在于，移動裝置106包括步進(jìn)式電動馬達(dá)107和振動裝置110，該振動裝置110包括設(shè)置有可編程邏輯的電子控制裝置112，該電子控制裝置112配置成操作步進(jìn)式馬達(dá)107以限定旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0055]該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可以包括全部沿同一旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行的多個(gè)旋轉(zhuǎn)，或者所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可以包括沿相反旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行的多個(gè)旋轉(zhuǎn)。
[0056]在所描述的所有實(shí)施方式中，振動運(yùn)動將涂覆在物體上的樹脂壓緊，這是由于振動運(yùn)動使由因?yàn)楣夤袒?內(nèi)的真空條件而從樹脂中自發(fā)出現(xiàn)的氣體所產(chǎn)生的微氣泡破
m
O
[0057]因此，在光固化過程結(jié)束時(shí)，物體表面將變光滑，由此實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的另一目的。
[0058]將物體A的振動運(yùn)動與物體關(guān)于軸線X的旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，從而使得能夠?qū)崿F(xiàn)下述表面涂層，所述表面涂層除了在物體的整個(gè)表面上具有均勻的厚度以及平滑、致密且均勻的光固化外觀以外，該表面涂層還是光滑的，這與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光固化爐得到的結(jié)果不同。
[0059]因此，可以獲得具有光滑表面的物體，而不需要依靠利用機(jī)械研磨裝置的任何手動拋光。
[0060]并且還在物體A的所有部分上獲得了光滑表面，甚至是物體的不能被機(jī)械拋光裝置觸及的內(nèi)部部分。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的光固化爐使得能夠充分執(zhí)行如下光固化方法，該光固化方法包括下述操作:
[0062]-用可光固化的樹脂層來涂覆待處理的物體的表面；
[0063]-將物體設(shè)置在光固化室內(nèi)；
[0064]-在光固化室內(nèi)形成光固化射線場；
[0065]-在光固化室內(nèi)形成真空；
[0066]-使光固化室內(nèi)的物體關(guān)于大致水平的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0067]本方法還可以包括使物體同時(shí)振動。
[0068]基于上文的描述，因而清楚的是，根據(jù)本發(fā)明的光固化爐使得能夠?qū)崿F(xiàn)既定的目的和優(yōu)點(diǎn)。
[0069]對光固化爐及光固化方法做出的落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的任何改型和變型應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為受本專利的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光固化爐(I; 100)，包括: -光固化室(2)，所述光固化室(2)構(gòu)造成能夠容納一個(gè)或更多個(gè)待光固化的物體(A); -光固化射線源(3)，所述光固化射線源(3)設(shè)置在所述光固化室(2)內(nèi)； -真空栗(4)，所述真空栗(4)具有與所述光固化室(2)連通的至少一個(gè)吸入管(5); -移動裝置(6; 106)，所述移動裝置(6; 106)適于在光固化過程期間使所述物體(A)移動， 其特征在于，所述移動裝置(6; 106)包括至少一個(gè)電動馬達(dá)(7; 107)，所述電動馬達(dá)(7;107)的驅(qū)動軸(8)與適于支撐待光固化的所述物體(A)的支撐裝置(9)機(jī)械地相關(guān)聯(lián)，所述電動馬達(dá)(7;107)和所述驅(qū)動軸(8)構(gòu)造成限定所述物體(A)的基本水平的旋轉(zhuǎn)軸線(X)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化爐(I;100)，其特征在于，所述移動裝置(6; 106)還包括適于使所述物體(A)振動的振動裝置(10;110)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光固化爐(I)，其特征在于，所述振動裝置(10)與所述電動馬達(dá)(7)的基部(7a)相關(guān)聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光固化爐(I)，其特征在于，所述振動裝置(10)與所述爐(I)的結(jié)構(gòu)(Ia)的基部(Ib)相關(guān)聯(lián)。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4所述的光固化爐(I)，其特征在于，所述振動裝置(10)是一個(gè)或更多個(gè)壓電式換能器(11)。6.根據(jù)權(quán)利要求2至4所述的光固化爐(I)，其特征在于，所述振動裝置包括超聲波發(fā)生器。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光固化爐(100)，其特征在于，所述電動馬達(dá)(107)是步進(jìn)式馬達(dá)，所述振動裝置(110)包括設(shè)置有可編程邏輯的電子控制裝置(112)，所述電子控制裝置(112)配置成能夠操作所述步進(jìn)式馬達(dá)(107)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光固化爐(100)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動包括全部沿相同旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行的多個(gè)旋轉(zhuǎn)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光固化爐(100)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動包括沿相反旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行的多個(gè)旋轉(zhuǎn)。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光固化爐(I;100)，其特征在于，所述光固化射線源(3)包括一個(gè)或更多個(gè)UV射線發(fā)射器。11.一種用于對可光固化的樹脂進(jìn)行光固化方法，其中所述可光固化的樹脂被涂布成覆蓋設(shè)置在光固化爐的光固化室內(nèi)的物體的表面，所述方法包括下述操作: -用所述可光固化的樹脂層來覆蓋所述物體的表面； -將所述物體設(shè)置在所述光固化室內(nèi)； -在所述光固化室內(nèi)形成光固化射線場； -在所述光固化室內(nèi)形成真空； -使所述物體在所述光固化室內(nèi)旋轉(zhuǎn)； 其特征在于，所述物體的所述旋轉(zhuǎn)關(guān)于基本水平的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)期間使所述物體振動。
【文檔編號】B05D3/06GK105899303SQ201580003581
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年3月19日
【發(fā)明人】塞爾焦·澤內(nèi)雷
【申請人】Dws有限公司