[發明專利]仿生海珍品3D打印機

在審

• 申請號: 201610071189.2
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN107019172A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 梁概泉
• 主分類號: A23L17/00
• 分類號: A23L17/00;A23L17/40;A23P20/15
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及一種仿生海珍品3D打印機。

背景技術

3D打印技術是一種以數字模型文件為基礎的快速成型技術，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體，以快速、方便、靈活、高精度、高質量、低成本等特點代替傳統制造業的機床、刀具和流水作業等繁瑣工序，成為國內外研究人員和社會人員的廣泛關注熱點，自1986年美國推出第一臺3D打印機以來，歷經30年的發展，3D打印技術被認為是推動第三次工業革命的重要因素之一，以新材料、新技術為主要優勢，在醫學、航天、食品工業、建材工業等領域得以廣泛應用。

3D食品打印機是在3D打印技術的基礎上發展的一種快速食品制造機械，不僅可以人性化的改變食物形狀，改良食品品質，還可以自由搭配均衡營養，3D食品打印機讓人們無須滿身大汗的在爐火前烹煮，輕輕松松就能制作出美味食品，其目的在于幫助人們節省手工烹煮時間，精簡制作過程，從而鼓勵人們養成健康的飲食習慣，多吃自制食品，3D食品打印機是將3D打印技術應用到食品制造層面上的一種機器，主要由控制電腦、自動化食材注射器、輸送裝置等幾部分組成，它所制作出的食物形狀、大小和用量都由電腦操控，其工作原理 和操作方法與3D打印機相似，其使用的打印材料是可食用的食物材料和相關配料，將其預先放入容器內，將食譜輸入機器，開啟按鍵后注射器上的噴頭就會將食材均勻噴射出來，按照“逐層打印、堆疊成型”制作出立體食物產品，使用者可以自主決定食物的形狀、高度、體積等，不僅能做出扁平的餅干，也能完成巧克力塔，甚至還能在食物上完成卡通人物等造型，用于食品打印的材料來源豐富，可以是生的、熟的、新鮮的或冰凍的各種食材，將其絞碎、混合、濃縮成漿、泡沫或糊狀，打印出的食品口感各樣，方便咀嚼下咽，同時還可自由搭配營養，對于咀嚼困難或有吞咽困難的老年人、病人，3D打印食品不僅人性化地改變食物形狀以及改良食品品質，更提供了均衡營養，但是，目前還沒有一種仿生海珍品3D打印機。

發明內容

本發明的目的是提供一種以鮑魚、蝦和魚為研究對象，建立海產品三維數模庫的仿生海珍品3D打印機。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種仿生海珍品3D打印機，包括X、Y、Z方向的打印支架和擠出機構，所述X、Y、Z方向的打印支架上設有步進電機，擠出機構安裝在打印支架上，X、Y、Z方向的打印支架的底部安裝有打印臺，所述打印臺下面設有加熱板，所述X、Y向的步進電機軸上安裝有同步輪，所述同步輪通過同步帶帶動打印臺和加熱板運動，所述X、Y向的步進電機軸上連接有螺桿，所述螺桿傳遞Z方向的動力，Z向步進電機軸與螺桿相連， 所述擠出機構包括擠出支架、擠出步進電機、扁軸、擠出螺桿、內螺紋法蘭、料筒、橡膠柱塞和噴頭，所述擠出步進電機安裝在擠出支架上，擠出步進電機通過聯軸器與扁軸相連，擠出螺桿的一端插入扁軸中，另一端與橡膠柱塞相連，內螺紋法蘭與擠出螺桿連接，料筒安裝在內螺紋法蘭下端，噴頭安裝在料筒底部，所述螺桿的材質為鑄鋼，所述鑄鋼含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.05-0.08％、鈣0.4-0.7％、錳0.05-0.07％、鋅0.5-0.9％、0.0023-0.0045％、鋁0.4-0.6％、鉬0.7-0.9％、硼0.027-0.035％、鎂0.24-0.26％、鈦0.035-0.0037％、碌≤0.29％、銅0.13-0.18％、余量為鐵。

所述X、Y、Z方向的打印支架由光軸和支撐板構成，所述鑄鋼的制造方法包括以下步驟：

(1)將硅鐵、錳鐵與廢鐵按1.2：4.3-5.1:2.3-4:5.5比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；然后依次加入鎂、銅、鈮和鈦合金元素合金化，所述的各合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的1/3-3/7，控制感應爐中壓強為0.0006-0.0008Mpa，加熱溫度至1293-1532℃，熔融后熱軋，冷卻后制成鋼坯；

(2)將步驟(1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態，保溫5-7h，然后向其中加入剩余量的鋁、銅、鐳和鈦各合金元素，攪拌均勻，保溫32-40分鐘，再向其中加入其它剩余合金元素，在1430-1550℃精煉30-50min，保溫25-35min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化18-22min，鑄造成型，出鋼溫度為1432-1490℃；