陶瓷面投影光固化三维打印机的设计说明书
【xx航空航天大学全套优秀毕设资料，CAD2007版本，可做参照，使用时可自行编辑，仅供参考学习？
摘要
陶瓷材料具有硬度高、熔点高、耐磨性好、耐腐蚀等优异性能，在制造业中应用广泛，不可或缺。在加工高精度、高定制化的陶瓷零件时，传统的陶瓷制造技术生产周期长，加工复杂，精度难以保证，限制了陶瓷材料在一些高端领域的应用。针对此种现状，提出了一种陶瓷下投影光固化三维打印机的机械结构设计方案。本课题所设计的DLP光固化陶瓷打印机的最大成型尺寸为120×120×300mm(长×宽×高)，打印层厚最小为0.02mm，具有打印精度高、效率好、成本低、周期短等优点。本文完成的内容如下：
（1）刮刀刮平装置的设计。同步带驱动刮刀，在水平面直线运动实现浆料的刮平。
（2）丝杆滑台升降打印装置的设计。电机带动连接在丝杆滑台上的打印基板实现升降运动。
（3）倾斜脱模装置的设计。每层固化后，倾斜脱模装置带动底板旋转一个角度，使打印基板与成型液槽间固化部分完成脱模。
关键词：3D打印，数字光处理（DLP），下投影，陶瓷增材制造
工作总结
主要从DLP陶瓷三维打印机的机械结构设计展开，整体结构主要由刮刀刮平装置、丝杆滑台升降打印装置和倾斜脱模装置等3个部件构成，除此之外还有光源、机壳等。打印机打印过程中，上述几部分相互配合，共同完成打印过程。
操作人事先在底板上装上液槽，将刮刀套在滑块上，打印基板调整到合适高度（距液槽表面一个打印厚度的距离），在成型液槽中手动添加合适的浆料，做好准备工作。
投影仪投射每层的图案，照射到的区域发生光固化反应。该层打印完毕后，偏心轮电机旋转一周，使底板倾斜一个角度的同时完成脱模，液槽与打印基板成型面分离。
然后打印基板上升到足够高度，给足刮刀运动的空间。电机带动同步带轮主动轴旋转，同步带直线运动，带动滑块及安装于其上的刮刀直线运动将浆料刮平。
待刮刀快运行到终点的同时，侧面小圆柱运动到斜坡处上升再下降，穿过聚积在一侧的浆料，为下一次的反向刮平做准备。然后打印基板再次下降，直到上次打印面底部距液槽上表面一个打印层厚的高度，进行下一层的光固化，如此反复，直到打印出成品。
研究展望
传统3D打印技术在塑料、树脂、金属等材料方向的技术已较为成熟，而以陶瓷为材料的陶瓷3D打印则将3D打印的领域进一步延伸，属于一个新兴的方向。
目前陶瓷3D打印市场上，采用SLA、DLP等技术的打印机占据了很大的份额，本文研究的打印机也是采用DLP原理设计，相比于其他陶瓷成型工艺，DLP技术成型精度高、成型速度快，与SLA技术相比，DLP一次成型一面，而SLA为激光逐点扫描固化，在打印速度上更胜一筹。且DLP打印所需浆料更少，只需浸没薄薄的一层打印基板，在成本上也有优势，在未来的陶瓷打印市场有极大的潜力与研究价值。
虽然这些技术已能加工出一定精度的陶瓷零件，但在打印尺寸、浆料成本等方面仍有很大的限制。国内对于陶瓷浆料的制备水平和研究情况相较于国外有很大的差距，主要依赖进口，是限制因素中主要的一环。相信随着研究的推进，技术的发展，陶瓷3D打印一定会带来陶瓷制造业的变革，使这一传统行业焕发新的生机。
打印机正面三维视图
陶瓷光固化DLP打印机装配图
刮刀刮平及脱模部件部装细节图
丝杆滑台部件部装图
陶瓷光固化DLP打印机总装细节图
刮刀刮平及脱模部件部装图
丝杆滑台部件部装细节图
设计目录
