[發(fā)明專利]一種無(wú)絲三維打印方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410586265.4
• 申請(qǐng)日: 2014-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN104325644A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊坤;段瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安點(diǎn)云先進(jìn)材料科技有限公司
• 主分類號(hào): B29C67/00
• 分類號(hào): B29C67/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種打印方法，具體涉及一種無(wú)絲三維打印方法。

背景技術(shù)

三維打印是一種增材制造技術(shù)，其主要特征是材料成型過(guò)程能夠根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的三維切片模型進(jìn)行逐層堆積打印材料，實(shí)現(xiàn)了無(wú)模具約束的自由成型。特別適合于復(fù)雜幾何造型和個(gè)性化制造。當(dāng)前的三維打印技術(shù)有適合于金屬材料的激光選擇燒結(jié)(SLS)、適合于陶瓷材料的三維粉體粘結(jié)打印(3DP)、適合于聚合物的熔融層積建模(FDM)和立體光固化成型(SLA)。在FDM打印模式中，需要將聚合物進(jìn)行拉絲，絲線在噴頭內(nèi)被加熱熔化，并由機(jī)械傳動(dòng)方式將熔化的材料擠出，實(shí)現(xiàn)三維立體成型。這種打印方式不需要SLS那樣的激光器，因而設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低；也不像3DP那樣具有粉塵污染；也不像SLA那樣主要適用于光固化材料，原材料成本高且選材非常有限。因此，F(xiàn)DM成為三維打印領(lǐng)域最廣泛的打印模式。

但是，當(dāng)前的FDM打印方法也有比較明顯的弱點(diǎn)，就是需要事先將聚合物進(jìn)行拉絲。聚合物拉絲需要非常專業(yè)的工業(yè)化設(shè)備，使得打印材料的成本上升。而且這些打印絲線的回收再利用也非常麻煩，給用戶造成不必要的浪費(fèi)。一旦拉制成絲，多種絲線的復(fù)合化也受到技術(shù)上的限制，用戶很難根據(jù)自身需求改變絲線的性能。而且，對(duì)于不易拉制成絲的脆性材料，就更難用于三維打印了。因此，實(shí)現(xiàn)FDM打印的無(wú)絲化對(duì)于降低打印耗材成本、拓展打印材料選擇范圍、實(shí)現(xiàn)打印原料重復(fù)利用具有非常重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、科技價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有FDM三維打印模式選材受限、打印耗材制造工藝復(fù)雜以及難回收再利用的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種不需要打印絲的無(wú)絲三維打印方法，直接用聚合物顆粒或陶瓷漿料在加熱或不加熱狀態(tài)下進(jìn)行逐層打印成型，該方法具有打印材料選擇范圍廣、打印材料復(fù)合化容易以及重復(fù)利用率高的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種無(wú)絲三維打印方法，包括如下步驟：

S1、將聚合物顆粒置于不銹鋼容器中，加熱至熔化，得熔體；

S2、通過(guò)氣壓控制器將步驟S1所得的熔體擠出；

S3、采用XYZ運(yùn)動(dòng)裝置，根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的三維切片模型，控制所述步驟S2中氣壓控制器擠出材料的堆積軌跡，完成打印過(guò)程。

其中，所述步驟S1也可替換成，將陶瓷漿料置于不銹鋼容器中，無(wú)需加熱。

其中，所述不銹鋼容器外部設(shè)有加熱器。

本發(fā)明具有以下有益效果：

直接用聚合物顆粒進(jìn)行即時(shí)加熱逐層打印，減少了拉制打印絲的工業(yè)化環(huán)節(jié)，從而降低打印耗材的制造成本；能夠自由搭配顆粒組合，實(shí)現(xiàn)多種材料復(fù)合打印；在不加熱情況下，可以采用陶瓷漿料進(jìn)行三維打印，實(shí)現(xiàn)脆性材料的三維快速成型；對(duì)打印原料的重復(fù)利用也十分方便，充分發(fā)揮用戶的自我創(chuàng)新空間。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種無(wú)絲三維打印方法的操作流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)絲三維打印方法，包括如下步驟：

S1、將聚合物顆粒置于不銹鋼容器中，加熱至熔化，得熔體；

S2、通過(guò)氣壓控制器將步驟S1所得的熔體擠出；

S3、采用XYZ運(yùn)動(dòng)裝置，根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的三維切片模型，控制所述步驟S2中氣壓控制器擠出材料的堆積軌跡，完成打印過(guò)程。

其中，所述步驟S1也可替換成，將陶瓷漿料置于不銹鋼容器中，無(wú)需加熱。

如圖1所示，所述不銹鋼容器內(nèi)設(shè)有加熱器1，所述加熱器1通過(guò)導(dǎo)線連接有加熱控制器3，所述不銹鋼容器一端通過(guò)通氣管5連接有氣壓控制器2，所述加熱控制器3和氣壓控制器2均通過(guò)導(dǎo)線連接有計(jì)算機(jī)4，所述計(jì)算機(jī)4上還連接有XYZ運(yùn)動(dòng)裝置6。

實(shí)施例1

聚乳酸材料的無(wú)絲打印

聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，熔點(diǎn)為175～185℃，其生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，而且產(chǎn)品可以生物降解，是一種綠色環(huán)保材料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療儀器和食品行業(yè)，也是目前使用量最多的FDM三維打印耗材之一。

將直徑為3～5mm的聚乳酸顆粒至于加熱器的不銹鋼容器中，加熱至190℃。

將氣壓控制器設(shè)置為0.2MPa。

用計(jì)算機(jī)根據(jù)三維切片模型控制噴頭運(yùn)動(dòng)路徑，完成打印過(guò)程。

實(shí)施例2

陶瓷漿料的無(wú)絲打印