[發(fā)明專利]一種3D產(chǎn)品的打印方法及用于該方法中的3D打印機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610061578.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN107009614B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙舜培
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市瑞迪三維電子科技有限公司
• 主分類號(hào): B29C64/124
• 分類號(hào): B29C64/124;B29C64/255;B29C64/30;B33Y30/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

1.一種3D產(chǎn)品的打印方法，其特征在于：該方法通過3D打印機(jī)(100)的打印頭(1)逐層噴涂材料層，并在每層材料層噴涂完畢后，通過打印頭(1)上設(shè)置的固化光線頭(12)對(duì)每層打印材料層上的指定區(qū)域進(jìn)行光照固化，經(jīng)過不斷的疊加，最后通過溶劑將所有材料層未固化的區(qū)域溶解，剩下的固化物體就是所需的3D產(chǎn)品(6)；

該方法包括以下步驟：

第一步，通過3D打印機(jī)(100)的打印頭(1)在打印機(jī)的打印平臺(tái)(2)上噴涂第一層材料層(51)；

第二步，利用3D打印機(jī)(100)的打印頭(1)上自帶的固化光線頭(12)產(chǎn)生的光線對(duì)第一層材料層(51)中對(duì)應(yīng)的3D產(chǎn)品所處的區(qū)域進(jìn)行光照固化，形成被打印3D產(chǎn)品的第一層切面(61)；

第三步，不斷重復(fù)第一、二步，完成后續(xù)材料層的疊加，并逐層固化3D產(chǎn)品(6)對(duì)應(yīng)的每層切面，最終完成被打印產(chǎn)品的所有切面，并且該所有的切面通過固化光線頭(12)產(chǎn)生的光線固化為成所述的3D產(chǎn)品(6)；

上述步驟中，在打印頭(1)每次噴涂完材料層后，在對(duì)材料層中對(duì)應(yīng)的3D產(chǎn)品(6)所處的區(qū)域進(jìn)行光照固化之前，先在該材料層上固化一個(gè)框體區(qū)域，該框體區(qū)域?qū)⑺龅?D產(chǎn)品(6)所處的區(qū)域環(huán)繞包圍，最終在3D產(chǎn)品(6)外圍還形成有一個(gè)被固化成一個(gè)整體的框體(7)；

第四步，通過溶劑將噴涂的整個(gè)材料層中未固化的區(qū)域溶解，剩余未被溶解的固化整體就是所打印的3D產(chǎn)品(6)和框體(7)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D產(chǎn)品的打印方法，其特征在于：本方法中打印原料為凝膠狀的光固化樹脂，該樹脂放置于容器(3)內(nèi)，并通過管道(13)輸入至打印頭(1)中，通過打印頭(1)內(nèi)的原料擠出機(jī)構(gòu)將原料定量擠出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種3D產(chǎn)品的打印方法，其特征在于：用于該打印方法中的3D打印機(jī)包括：打印頭(1)、打印平臺(tái)(2)、以及為打印頭(1)提供打印原料的容器(3)，所述的打印頭(1)通過機(jī)械臂(4)懸置于打印平臺(tái)(2)上方，并實(shí)現(xiàn)在X/Y/Z方向上的移動(dòng)，

所述的打印頭(1)包括有噴嘴(11)、以及位于噴嘴(11)旁側(cè)的固化光線頭(12)，其中所述的噴嘴(11)通過管道(13)與盛裝原料的容器(3)連通，所述的固化光線頭(12)可產(chǎn)生能固化所述原料的光線；

所述的打印頭(1)內(nèi)還設(shè)置有一原料擠出機(jī)構(gòu)，該原料擠出機(jī)構(gòu)包括：步進(jìn)電機(jī)(14)以及通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的擠出頭(15)，所述的擠出頭(15)作用于與噴嘴(11)連接的管道(13)上，通過步進(jìn)電機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)擠出頭(15)，將管道(13)內(nèi)的原料由噴嘴(11)擠出。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種3D產(chǎn)品的打印方法，其特征在于：所述的容器(3)采用活塞結(jié)構(gòu)，容器(3)的出口(31)通過管道(13)與噴嘴(11)連通，容器(3)上設(shè)置有活塞(32)，該活塞(32)通過第二步進(jìn)電機(jī)(33)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)活塞(32)移動(dòng)，將容器(3)內(nèi)的原料擠出。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種3D產(chǎn)品的打印方法，其特征在于：所述的活塞(32)固定連接在一個(gè)滑塊(34)上，該滑塊(34)與滑塊導(dǎo)桿(35)配合，滑塊(34)與一絲桿(36)聯(lián)動(dòng)，第二步進(jìn)馬達(dá)(33)驅(qū)動(dòng)該絲桿(36)轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿(36)在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)將產(chǎn)生上下位移，從而帶動(dòng)滑塊(34)沿與其配合的滑塊導(dǎo)桿(35)上下移動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)活塞(32)運(yùn)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項(xiàng)所述的一種3D產(chǎn)品的打印方法，其特征在于：所述的機(jī)械臂(4)包括：正三角分布并豎直設(shè)置的三根導(dǎo)桿(41)、于每根導(dǎo)桿(41)上均活動(dòng)連接一個(gè)滑座(42)、每個(gè)滑座(42)均與一活動(dòng)桿(43)上端活動(dòng)連接，該三根活動(dòng)桿(43)的下端分別活動(dòng)鏈接連接在一活動(dòng)座(44)上，三個(gè)滑座(42)分別通過牽引線與對(duì)應(yīng)的馬達(dá)連動(dòng)，通過馬達(dá)帶動(dòng)與之連動(dòng)的滑座(42)沿導(dǎo)桿(41)上下滑動(dòng)，從而帶動(dòng)三組活動(dòng)桿(43)分別產(chǎn)生相應(yīng)的角度擺動(dòng)和高度變化，利用該活動(dòng)桿(43)的位置變化驅(qū)動(dòng)活動(dòng)座(44)在三根導(dǎo)桿(41)圍設(shè)的區(qū)域內(nèi)做X/Y/Z方向上的運(yùn)行。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種3D產(chǎn)品的打印方法，其特征在于：用于該打印方法中的3D打印機(jī)包括：打印頭(1)，所述的打印頭(1)包括有噴嘴(11)、以及位于噴嘴(11)旁側(cè)的固化光線頭(12)，其中所述的噴嘴(11)通過管道(13)與盛裝凝膠狀的光固化樹脂原料的容器(3)連通，所述的固化光線頭(12)可產(chǎn)生能固化所述原料的光線；所述的打印頭(1)內(nèi)還設(shè)置有一原料擠出機(jī)構(gòu)，該原料擠出機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)(14)以及通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的擠出頭(15)，所述的擠出頭(15)作用于與噴嘴(11)連接的管道(13)上，通過步進(jìn)電機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)擠出頭(15)，將管道(13)內(nèi)的原料有噴嘴(11)定量擠出。