[發(fā)明專利]適用于立體成型機構(gòu)的噴印模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010258900.8
• 申請日: 2010-08-16
• 公開（公告）號: CN102371776A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 奚國元;董雅清;林景松;戴賢忠;黃啟峰
• 申請（專利權(quán)）人: 研能科技股份有限公司
• 主分類號: B41J3/407
• 分類號: B41J3/407;B41J3/54;B41J2/01
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 任永武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種噴印模塊，尤指一種適用于立體成型機構(gòu)的噴印模塊。

背景技術(shù)

快速成型技術(shù)(Rapid?Prototyping，簡稱RP技術(shù))是依據(jù)建構(gòu)金字塔層層堆疊成型的概念所發(fā)展而成，其主要技術(shù)特征是成型的快捷性，能在不需要任何刀具，模具及卡具的情況下自動、快速將任意復(fù)雜形狀的設(shè)計方案快速轉(zhuǎn)換為3D的實體模型。

目前RP技術(shù)發(fā)展出利用噴印技術(shù)結(jié)合載具精密定位技術(shù)的方式來生產(chǎn)3D的實體模型，其生產(chǎn)方式是先將一層粉末鋪設(shè)于載具上方并利用噴墨打印技術(shù)于部分粉末上噴印高黏度膠合劑液體，使膠合劑液體與粉末沾黏并固化，一直重復(fù)上述工序?qū)訉佣哑黾纯赏瓿?D的實體模型。

若將現(xiàn)有平面噴印技術(shù)應(yīng)用在快速立體成型機上，由于現(xiàn)有平面噴印技術(shù)的噴液量是噴印在2D圖紙上，所以噴點越小越細(xì)致，分辨率也越高，但若應(yīng)用到3D成型時，2D平面專用的打印噴頭一次所噴出的噴點液量，尚不足以覆蓋一個立體粉末顆粒的表面，會造成色彩飽和度不足，由于3D打印品質(zhì)的決定除了在噴頭及打印精度外，最重要的是被噴印物的粉末顆粒大小，請參閱圖1，其是在微觀下待噴印的粉末顆粒呈現(xiàn)立體表面的結(jié)構(gòu)示意圖，由于，在粉末顆粒11平鋪于建構(gòu)平臺12上待打印時，微觀下待噴印的粉末顆粒11是呈現(xiàn)立體表面，因此所需的噴印液量會遠超過一般進行平面噴印的需求，以現(xiàn)有平面噴印技術(shù)應(yīng)用到3D成型時，待噴印的粉末顆粒11粒徑大小為20-120μm，而一般2D平面專用的打印噴頭在分辨率為1200Dpi時其噴墨孔的孔徑大小約為15μm以下，因此，2D平面專用的打印噴頭一次所噴出的噴點液量，液體13僅能覆蓋一個立體粉末顆粒11約1/3表面的面積(如圖2所示)，因此，一般現(xiàn)有的作法是在同一粉末顆粒11上進行多次噴印，才能讓成品顏色鮮艷細(xì)致，如此會造成時間上的浪費、多次噴印導(dǎo)致色彩不連續(xù)而造成噴印品質(zhì)不佳以及打印噴頭壽命相對減短的缺點。

因此，如何發(fā)展一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)缺失的適用于立體成型機構(gòu)的噴印模塊，實為目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種適用于立體成型機構(gòu)的噴印模塊，以解決現(xiàn)有使用2D平面專用的打印噴頭一次所噴出的噴點液量，僅能覆蓋一個立體粉末顆粒約1/3表面的面積，需在同一粉末顆粒上進行多次噴印，造成時間上的浪費、多次噴印導(dǎo)致色彩不連續(xù)而造成噴印品質(zhì)不佳以及打印噴頭壽命相對減短等缺點。

為達上述目的，本發(fā)明的一較廣義實施態(tài)樣為提供一種噴印模塊，適用于一立體成型機構(gòu)，該立體成型機構(gòu)鋪設(shè)粒徑20-120μm的粉末顆粒，該噴印模塊至少包含一噴印匣及一噴印控制電路，其中該噴印匣具有一噴孔片以及一噴印芯片，該噴孔片具有多個噴孔，其特征在于：該多個噴孔的孔徑為15-20μm，當(dāng)該噴印芯片的驅(qū)動電壓控制在12-15伏特，且該噴印控制電路傳送1.4-2.0μs的加熱脈沖電壓至該噴印芯片時，該多個噴孔噴出直徑大約64-68μm的液滴，以覆蓋該粉末顆粒至少2/3以上的表面積。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：本發(fā)明是借助噴印匣的噴孔片所包含的該多個噴孔的孔徑為15-20μm，對該噴印芯片的驅(qū)動電壓為12-15伏特，以及噴印控制電路傳送1.4-2.0μs的加熱脈沖電壓至噴印芯片，以使多個噴孔可噴出直徑大約64-68μm的液滴，以覆蓋粒徑20-120μm大小的粉末顆粒的表面積，使得本發(fā)明的噴印模塊僅需在同一粉末顆粒上進行一次噴印，可達到快速噴印、單次噴印可達到良好的噴印品質(zhì)以及延長噴印匣壽命等功效。

附圖說明

圖1是在微觀下待噴印的粉末顆粒呈現(xiàn)立體表面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示的粉末顆粒上噴印液體的剖面示意圖。

圖3A是本發(fā)明較佳實施例的噴印匣的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3B是圖3A移除噴孔片后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3C是圖3A移除部分噴孔片后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4A是圖3B所示的加熱器示意圖。

圖4B是圖4A的電路圖。

圖5是圖3B所示的另一加熱器示意圖。

圖6A是噴印模塊的噴印控制電路與噴印芯片的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6B是圖6A所示的噴印數(shù)據(jù)信號PD、加熱控制信號MF、預(yù)熱控制信號PF的電壓信號波形圖。

圖7是利用本發(fā)明的噴印模塊于粉末顆粒上噴印液滴的剖面示意圖。

圖8是本發(fā)明的噴印芯片的驅(qū)動電壓及噴孔的噴出速度關(guān)系圖。

具體實施方式