[發(fā)明專利]一種彩色三維打印裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410837440.2 | 申請日： | 2014-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN105500700B | 公開（公告）日： | 2018-12-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 沈震;楊清紅;王飛躍 | 申請（專利權(quán)）人： | 青島智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院 |
| 主分類號： | B29C64/20 | 分類號： | B29C64/20;B29C64/209;B29C64/321;B29C64/106;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/00 |
| 代理公司： | 青島聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37227 | 代理人： | 徐艷艷 |
| 地址： | 266109 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 噴頭 供料系統(tǒng) 實體材料 支撐材料 供料盒 噴頭組 打印 三維打印 移動機構(gòu) 成型板 打印區(qū) 自動控制系統(tǒng) 表面光潔 彩色打印 成型產(chǎn)品 方向設(shè)置 光敏材料 三維方向 升降機構(gòu) 移動打印 導(dǎo)向柱 工作池 固化層 預(yù)混器 拉撥 成型 電機 驅(qū)動 | ||
本發(fā)明公開了一種彩色三維打印裝置及方法，包括打印區(qū)、供料系統(tǒng)、噴頭組、移動機構(gòu)以及自動控制系統(tǒng)，打印區(qū)設(shè)置成型板與成型工作池，所述成型板設(shè)置升降機構(gòu)，用于對工件固化層的拉撥；所述供料系統(tǒng)，包括支撐材料供料盒和實體材料供料盒，用于向噴頭組提供打印原材料；所述噴頭組包括至少一個實體材料噴頭和支撐材料噴頭，所述實體材料噴頭通過預(yù)混器與供料系統(tǒng)的實體材料供料盒連接；所述支撐材料噴頭與供料系統(tǒng)的支撐材料供料盒連接；所述移動機構(gòu)在X軸、Y軸、Z軸方向設(shè)置電機與導(dǎo)向柱/桿，用于驅(qū)動噴頭組在三維方向進行移動打印；本發(fā)明具有打印精度高，成型產(chǎn)品表面光潔，可實現(xiàn)彩色打印及不同光敏材料打印的特點。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及三維打印成型技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種彩色三維打印裝置及方法。
背景技術(shù)
三維（3D）打印技術(shù)是加式制造行業(yè)的重要組成部分，該技術(shù)以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬、樹脂、蠟或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體，是一種集成化的先進制造技術(shù)。
目前較為主流的三維打印技術(shù)包括熔融沉積成型技術(shù)（Fused DepositionModeling, FDM）、立體平版印刷技術(shù)（Stereo Lithography Apparatus, SLA）、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)（Selective Laser Sintering, SLS）、三維打印技術(shù)（Three DimensionalPrinting, 3DP）、數(shù)字光處理技術(shù)（Digital Light Procession, DLP）等。
FDM打印機將絲狀熱熔性材料加熱融化，通過噴頭擠出后沉積在工作平臺上。此類打印機價格較便宜、成本較低，但是較難打印多種材料，并且打印精度較差。
SLA打印機利用紫外光固化光敏樹脂形成打印層，打印完一層后支撐平臺向上（或者向下）移動一定距離使光敏樹脂層重新覆蓋在前一層打印面上，然后繼續(xù)進行固化直到結(jié)束。此類打印機打印精度高，但是價格昂貴，運行和維護成本也高，并且一次只能打印一種材料。
SLS打印機能夠打印金屬、陶瓷等粉末材料，但是打印精度較差，打印周期較長。
3DP打印機通過噴頭將粘合劑擠出到粉末上，實現(xiàn)逐層打印。此類打印機能實現(xiàn)彩色打印，但原料成本較高，成型產(chǎn)品表面較為粗糙。
DLP打印機，是利用高分辨率的DLP器件和紫外光源，將三維模型的截面投影在工作臺上，使液態(tài)光聚合物逐層進行光固化。此類打印機打印速度較快，而且成型精度高，在材料屬性、細節(jié)和表面光潔度方面可匹敵注塑成型的耐用塑料部件，但是目前一次只能打印一種材料，且只能打印單色。
專利CN103231513A公開了一種3D打印方法及3D打印機，其打印過程如下：先用膏狀光敏樹脂打印一層模型外殼，然后往外殼內(nèi)部填充一層液態(tài)光敏樹脂，最后進行固化。此方法雖然打印效率高，但是只能打印單色的實心模型，無法打印彩色及鏤空的復(fù)雜模型。
基于以上現(xiàn)狀，本發(fā)明設(shè)計了一種彩色三維打印裝置，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對不同材質(zhì)的光敏材料進行光固化成型，而且能夠?qū)崿F(xiàn)彩色打印。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種彩色三維打印裝置，它能夠保證成型產(chǎn)品精度高，成型速度快，能實現(xiàn)彩色打印及多種光敏材料混合打印。其具體的技術(shù)方案如下：
一種彩色三維打印裝置，包括打印區(qū)、供料系統(tǒng)、噴頭組、移動機構(gòu)以及自動控制系統(tǒng)，其中：
打印區(qū)設(shè)置成型板與成型工作池，所述成型板設(shè)置升降機構(gòu)，用于對工件固化層的拉撥；
所述供料系統(tǒng)，包括支撐材料供料盒和實體材料供料盒，用于向噴頭組提供打印原材料；
所述噴頭組包括至少一個實體材料噴頭和支撐材料噴頭，所述實體材料噴頭通過預(yù)混器與供料系統(tǒng)的實體材料供料盒連接；所述支撐材料噴頭與供料系統(tǒng)的支撐材料供料盒連接；
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