[實用新型]一種快速彩色3D打印裝置上的噴頭組件

有效

• 申請號: 201520564535.1
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN204869681U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 范春潮
• 申請（專利權）人: 范春潮
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;路永斌

技術領域

本實用新型涉及一種打印機裝置，具體涉及一種快速彩色3D打印裝置上使用的噴頭組件，屬于彩色3D打印機領域。

背景技術

實物打印是現在比較流行的技術，是指在實物上打印圖形，比如在手機外殼上打印圖形，使得打印材料不僅局限于紙張等平面介質，例如CN202213316U公開了一種萬能彩色實物數碼打印機，可以在軟、硬質材料的實物上印刷文字或圖案等。但是現有的打印機打出的圖形都是簡單的彩色圖形，缺乏立體感，不夠生動形象，而通過浮雕的方式雕刻出的圖形雖然具有立體感，但是雕刻的成本過高，效率較低，難以大批量生產。

傳統的3D打印一般是粉末3D打印(3DP)，是一種利用微滴噴射、粉末粘結技術的3D打印方法。噴頭在計算機控制下，按照當前分層截面的信息，在事先鋪好的一層粉末材料上，有選擇性地噴射粘結劑，使部分粉末粘結，形成一層截面薄層；一層成形完后，工作臺下降一個層厚，進行下一層的鋪粉，繼而選區噴射粘結劑，成形薄層同時也會與已成形零件粘為一體；不斷循環此過程，直至零件加工完為止；通常所成形的零件還需要一定的后處理，如干燥、燒結等，從而得到最后的零件。然而，現有的粉末3D打印機需要較長時間進行供粉和粘結劑，固化時間長，而且占用空間龐大，操作過程冗雜，特別是清理未成形粉末時不夠方便，容易造成粉末污染周圍環境。，為此，CN103935037A公開了一種集成式粉末彩色3D打印機。

如何將實物打印與3D打印技術結合，既獲得3D打印的立體效果，又能夠有效降低成本，提高生產效率，從而達到快速、高效、靈活，適合大批量生產，一直是印刷行業追求的目標。正是由于上述原因，能夠打印出彩色3D效果照片的快速打印裝置將會具有巨大的使用價值和市場前景。

實用新型內容

為了解決上述問題，本發明人進行了銳意研究，開發出一種快速彩色3D打印裝置及采用其的快速打印方法，該裝置包括可沿X軸方向移動的噴頭組件，可分別沿Y軸方向和Z軸豎直方向移動的工作臺，在噴頭組件上安裝多個噴管，其中分別盛裝多種液體打印物料，包括白色基質物料和多種彩色物料，在一次移動過程中，各個噴管分別工作，首先通過白色基質物料打印出圖像，尤其是圖像中顏色較深的區域，再通過彩色物料打印圖像的色彩，最終形成的圖像上部分區域向外凸出，提高了圖像的立體感，更為生動，從而完成本實用新型。

具體來說，本實用新型的目的在于提供一種快速彩色3D打印裝置上的噴頭組件，所述噴頭組件包括多條并列排布的噴管和與噴管并列排布的物料固化裝置，在所述噴管上設置有多個噴嘴。

其中，所述噴管內盛裝有物料，并分別獨立地連接有供料恒壓系統。

其中，多個噴嘴設置在所述噴管上，噴嘴最小直徑為納米至皮米級，在噴嘴上設置有電壓傳感開關。

其中，噴嘴上的電壓傳感開關由導線連通至控制芯片，所述控制芯片與圖像處理模塊相連，優選所述控制芯片和導線設置在噴管內。

其中，所述噴管至少包括用于盛裝彩色(如紅、黃、藍色)物料的噴管和一條或多條用于盛裝白色基質物料的噴管，優選有4條噴管。

其中，所述噴管還包括一條或多條用于盛裝黑色物料的噴管，優選地，所述噴管有8條，其中，盛裝黑色、紅色、黃色和藍色物料的噴管各有一條，盛裝白色/透明色基質物料的噴管有4條。

其中，所述物料固化裝置包括一個或兩個紫外光燈，優選兩個，分別位于所述多條噴管的兩側。

本實用新型提供的快速彩色3D打印裝置及其上的噴頭組件的有益效果可匯總如下：

(1)本實用新型提供的快速彩色3D打印裝置具有多條物料噴管，能夠盛裝不同顏色的物料，在一次移動過程中，多個噴管分別工作，完成多種顏色的噴涂，打印效率高；

(2)本實用新型提供的快速彩色3D打印裝置具有一條或多條盛裝白色或無色基質物料的噴管，能夠快速、高效地在待打印工件上形成具有預定厚度的涂層，使得打印出的圖像上具有凸起，產生明顯的立體感或3D效果；

(3)本實用新型提供的快速彩色3D打印裝置中控制噴嘴工作的芯片設置在噴管內，節約空間，提高了噴頭組件的集成化，使得噴頭組件的移動更為靈活、方便所述控制芯片與圖像處理模塊相連，對接收到的控制信息進行分解，從而可以精確地控制各個噴嘴；

(4)本實用新型提供的快速彩色3D打印裝置中的物料固化裝置配備有冷卻系統，避免了紫外光燈溫度過高，從而延長了紫外光燈的使用壽命，并避免了噴嘴內的物料出現固結而堵塞噴嘴的現象；