[發(fā)明專利]噴涂式光固化三維打印機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210380117.8
• 申請(qǐng)日: 2012-10-08
• 公開（公告）號(hào): CN103568322A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫倩倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海科斗電子科技有限公司
• 主分類號(hào): B29C67/00
• 分類號(hào): B29C67/00
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 何新平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維打印機(jī)。

背景技術(shù)

三維打印機(jī)是集機(jī)械、控制及計(jì)算機(jī)等技術(shù)為一體的機(jī)電一體化系統(tǒng)，主要由機(jī)械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、分層軟件組成。其中還需要成形材料，三維打印時(shí)需要對(duì)成形材料有兩個(gè)方面的基本要求：要求成形材料應(yīng)具有可成形性；要求保證成型件的質(zhì)量和使用性能。而現(xiàn)有的成形材料已經(jīng)成為阻礙快速成形技術(shù)發(fā)展的重要因素之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種噴涂式光固化三維打印機(jī)，以解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

噴涂式光固化三維打印機(jī)，包括一機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有一承載打印物品的打印平臺(tái)，其特征在于，還包括至少一個(gè)打印噴頭構(gòu)成的打印噴頭組，所述打印噴頭的噴涂方向朝向所述打印平臺(tái)；

還包括至少兩個(gè)儲(chǔ)料裝置構(gòu)成的儲(chǔ)料裝置組，所述儲(chǔ)料裝置組連接所述打印噴頭組；

所述儲(chǔ)料裝置組中至少一個(gè)所述儲(chǔ)料裝置中盛放的物料中含有光固化劑，作為光固化儲(chǔ)料盒，且至少另一個(gè)所述儲(chǔ)料裝置不含有所述光固化劑，作為配料儲(chǔ)料盒；

還包括一用于發(fā)出紫外線的紫外發(fā)射裝置。

通過所述打印噴頭組向所述打印平臺(tái)分別噴涂含有光固化劑的物料，以及不含有光固化劑的物料。按照所要打印的物品的分層刨面結(jié)構(gòu)逐層噴涂含有光固化劑的物料；含有光固化劑的物料在受到所述紫外發(fā)射裝置的照射后，起固化反應(yīng)，得到硬質(zhì)物品。不含有光固化劑的成分，得不到固化，可以在產(chǎn)品成型后去除。通過控制打印噴頭組的移動(dòng)、是否噴涂、噴涂物料的種類，以及噴涂數(shù)量的參數(shù)，來確定所打印的物品的形狀以及質(zhì)地。

所述打印平臺(tái)包括一用于承接打印物料的承接裝置，所述打印平臺(tái)設(shè)有一腔體，可以以所述腔體作為所述承接裝置。承接裝置內(nèi)還設(shè)有一盆裝的承接盤或盒狀的承接盒，所述承接盤或承接盒與所述腔體可拆卸連接。以防止未固化的不飽和樹脂到處流動(dòng)。

光固化儲(chǔ)料盒中可以盛放純光固化劑，或者混合有光固化劑的不飽和樹脂。都可以起到光固化作用。還可以混入熱固化劑，在光固化后，可以通過熱固化對(duì)產(chǎn)品進(jìn)一步固化，以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度。混合有光固化劑的不飽和樹脂內(nèi)還可以混入陶瓷粉末、玻璃纖維、金屬纖維等，以增加產(chǎn)品的強(qiáng)度。

所述配料儲(chǔ)料盒中盛放有不飽和樹脂。如果光固化儲(chǔ)料盒中盛放的是混合有光固化劑的不飽和樹脂的話，所述配料盒中優(yōu)選盛放相同材質(zhì)的不飽和樹脂或飽和樹脂。以便于相互融合。特別是飽和樹脂，飽和樹脂不與混合有光固化劑的不飽和樹脂反應(yīng)，打印出的產(chǎn)品的外緣更加光滑。

所述儲(chǔ)料裝置中的光固化儲(chǔ)料盒、配料儲(chǔ)料盒中至少一個(gè)中的物料中混合有已經(jīng)發(fā)泡的發(fā)泡劑。且，所述儲(chǔ)料裝置中的光固化儲(chǔ)料盒、配料儲(chǔ)料盒中至少一個(gè)中的物料中混合有已經(jīng)增強(qiáng)纖維，所采用的增強(qiáng)纖維可以是玻璃纖維、植物纖維、化纖纖維、碳纖維中的至少一種。以便減輕三維實(shí)體的重量、增強(qiáng)三維實(shí)體的強(qiáng)度。

所述儲(chǔ)料裝置中的光固化儲(chǔ)料盒、配料儲(chǔ)料盒中至少一個(gè)中的物料中混合有顏料。以便于進(jìn)行著色。優(yōu)選所述儲(chǔ)料裝置中設(shè)有至少三個(gè)儲(chǔ)料裝置，三個(gè)儲(chǔ)料裝置中的物料中分別設(shè)有三原色中的各色染料。以便于打印出豐富多彩的物品。

所述打印平臺(tái)的承載面朝上，下方通過一升降機(jī)構(gòu)連接所述機(jī)架。噴涂式光固化三維打印機(jī)還包括一微型處理器系統(tǒng)，所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)有一升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制端連接所述微型處理器系統(tǒng)。以便于靈活調(diào)整打印平臺(tái)高度。

還包括一刮平器，所述刮平器在打印平臺(tái)的承載面上方沿水平方向移動(dòng)，在鋪設(shè)不飽和樹脂層后，采用刮平器刮平不飽和樹脂層。以保證質(zhì)量。

噴涂式光固化三維打印機(jī)還包括一微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器控制系統(tǒng)的控制端連接所述打印噴頭組的受控端。所述機(jī)架上還設(shè)有一至少具有上下移動(dòng)和左右移動(dòng)兩個(gè)位移自由度的打印支架，所述打印噴頭組設(shè)置在所述打印支架上，所述打印支架連接一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制端連接所述微型處理器系統(tǒng)。

所述打印支架還具有前后移動(dòng)的自由度。

所述打印噴頭組可以是先噴涂出一層不含有光固化劑的物料層，然后噴涂含有光固化劑的物料。也可以是在一層中分別噴涂不含有光固化劑的物料層，和含有光固化劑的物料層。

隨著涂層數(shù)的增多，噴涂墨盒組高度在所述打印支架的帶動(dòng)下隨之上升。以免破壞涂層。

在噴涂過程中噴涂墨盒組的出料口靠近或者接觸承載面，承載面可以是打印平臺(tái)的上表面或者是上一次噴涂構(gòu)成的涂層。?