[發明專利]多組份反應固化材料3D打印機

有效

• 申請號: 201410102591.3
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103862678A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 王運贛;王宣;趙玉林;陳統
• 申請（專利權）人: 昆山博力邁三維打印科技有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，特別是涉及一種多組份反應固化材料3D打印機。

背景技術

3D打印是一種先進增材制造技術，這種技術基于離散－堆積制造原理，針對設計的工件三維CAD模型，將其自下而上離散為一系列的2D橫截面薄層，然后用計算機控制的3D打印機，一層層地成形這些截面薄層，并將其順序疊加、粘接為三維工件實體。用3D打印技術制作工件時，無需傳統的切削加工機床和工模具，可直接成形復雜形狀的三維實體，能大大節省工時與成本，特別適合于個性化生產，因此是現代重點發展的一種智能制造技術。

3D打印機與20世紀80年代末出現的快速成形機都是基于離散－堆積制造原理，但是，3D打印機與快速成形機又有所不同，3D打印機采用微滴噴射式噴頭，特別強調成形真實可用的功能構件，而不是只能成形用于外觀評價的樣品。為此，3D打印機采用的成形材料必須符合功能構件的要求，不能是性能相差甚大的替代材料。

從制造業的需求看，最常用的材料有塑料和金屬兩種，特別是塑料非常普遍，其牌號與性能相差甚遠，因此，要滿足制造業3D打印成形眾多性能不同的功能塑料件的需求，必須研制3D打印機專用的眾多性能和牌號不同的塑料，這是十分艱巨甚至難于達到的要求。為解決上述難題，一個辦法是：改進3D打印機的設計，設法使3D打印機能采用已有眾多性能和牌號的通用塑料，而不是專用塑料。

在已有的快速成形和快速模具制造技術中，常常通過快速成形的母模型制作快速硅橡膠模，然后用硅橡膠模澆注雙組份液態聚氨酯樹脂。雙組份聚氨酯樹脂中，一個組分是活潑氫的化合物，例如多元醇(樹脂)；另一個組分是異氰酸脂(固化劑)，在多元醇組分中還包含催化劑、擴鏈劑，以及其他助劑。將這兩個組份按一定的質量比例加以混合，并澆注到硅橡膠模內，能迅速完成聚合、鏈增長、交聯和固化反應，得到塑料件。經過多年來的發展，現有許許多多不同性能的商品化雙組份液態聚氨酯樹脂，這些樹脂發生反應固化后能產生許許多多不同性能的塑料件。例如，硬塑料件、彈性塑料件、透明塑料件、耐高溫塑料件和彩色塑料件等。因此，改進3D打印機的設計，充分利用現有許許多多不同性能的商品化雙組份液態聚氨酯樹脂，是解決3D打印機所需塑料，滿足成形眾多性能不同的功能塑料件需求的一個簡捷辦法。

目前，尚未見研制雙組份反應固化材料3D打印機的報導，因此，有必要提供一種多組份反應固化材料3D打印機。

發明內容

有鑒于此，為了解決上述問題，本發明提供了一種多組份反應固化材料3D打印機。

為了實現上述目的，本發明實施例提供的技術方案如下：

一種多組份反應固化材料3D打印機，所述3D打印機包括：

噴頭，用于混合和噴射樹脂液；

供料系統，所述供料系統與噴頭相連，用于向噴頭供給樹脂液；

清潔系統，所述清潔系統位于噴頭下方，用于去除噴頭下面殘留的樹脂液；

控制系統，用于控制3D打印機的動作；

紅外燈，用于加速噴頭噴射的樹脂液的固化反應；

滑塊，所述滑塊為噴頭、紅外燈和清潔系統的載體；

機身，所述機身為3D打印機的支承體。

作為本發明的進一步改進，所述噴頭包括接頭、混合管、螺旋棒和針頭，其中，

所述接頭的進口通過軟管與供料系統相連，接頭的出口與混合管配合，接頭用于供料系統與混合管之間的連接；

所述混合管的進口與接頭配合，內部放置螺旋棒，混合管的出口與針頭配合，混合管用作多組份樹脂液的混合腔；

所述螺旋棒處于混合管內，用于混合多組份樹脂液；

所述針頭的進口與混合管的出口配合，針頭用于細化噴頭噴射的樹脂液流。

作為本發明的進一步改進，所述供料系統包括多個數量相等且一一對應設置的儲料罐、蠕動泵和軟管，其中，

所述儲料罐通過軟管與相應蠕動泵配合，儲料罐用于儲存樹脂液；

所述蠕動泵通過軟管與相應儲料罐相連，蠕動泵用于將相應儲料罐中的樹脂液輸送至噴頭；

所述軟管的進口插入儲料罐的樹脂液中，軟管的出口與噴頭接頭的進口連接，軟管用作儲料罐與噴頭之間樹脂液的輸送道。

作為本發明的進一步改進，所述蠕動泵內設置有滾柱，滾柱旋轉從而擠壓軟管，使軟管產生蠕動變形來輸送樹脂液。

作為本發明的進一步改進，所述儲料罐、蠕動泵和軟管的數量均設為2個。

作為本發明的進一步改進，所述清潔系統包括直流電動機、轉軸、托盤、塑料海綿塊，其中，