[發明專利]成色裝置、成色系統、成色方法及使用該裝置的多色3D打印機

在審

• 申請號: 201810038611.3
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108262949A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 鄭元松;高常青;劉金松;劉成浩;聶源基
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/20;B33Y40/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本發明公開了一種成色裝置、成色系統、成色方法及使用該裝置的多色3D打印機，用于解決成色效果差的問題。該成色系統包括無色原料供應裝置、新顏料供應裝置和成色裝置，在打印頭上自下而上具有出料嘴、打印頭型腔、加熱部和喉管部，打印頭中設置有成色模塊，成色模塊中具有新顏料腔室，顏料腔室連接新顏料供應裝置，且成色模塊中具有上下貫穿的混合通道，混合通道與所述打印頭型腔貫穿，且在混合通道和新顏料腔室之間設置有微孔，無色原料供應裝置提供無色原料并經過熔融后向打印頭型腔部提供熔融的無色原料。該裝置成色均勻、上色效果好，結構簡單，有效節能，提高打印效率，能實現多色3D打印機不同顏料的打印。

技術領域

該發明涉及3D打印機成色技術領域，尤其是，該3D打印機種的成色系統。

背景技術

3D打印機又稱三維打印機(3DP)，是一種累積制造技術，即快速成形技術的一種機器，它是一種數字模型文件為基礎，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。3D打印機的技術種類常見的有：以粉末--粘合劑為基本原理的三維打印技術(3DP)、熔融沉積造型技術(FDM)、激光立體印刷術(SLA)、數字化光照加工技術(DLP)、選擇性激光燒結技術(SLS)、選擇性激光熔化技術(SLM)等。

當前，熔融沉積造型技術(FDM)3D打印機已經在市場上廣泛流行，本發明就是針對該技術的一種改進嘗試，通過技術改進來解決現有3D打印機的成色弊端。

在熔融沉積造型技術(FDM)中，多色3D打印機成色(系統)裝置在結構上主要包括兩種原理，第一種是，通過增加進料管道實現多色打印，即，每一種顏料對應一種進料管道，通過增加進料管道實現多色打印，雖然可以實現多種顏料打印，但是只能實現少數顏料打印。因為每增加一種顏料，就要增加一個進料口，這樣顏料要求越多裝置越復雜，不利于打印機結構的精簡，不適合用戶使用，這種結構不符合進化規律，同時也會增加制造成本。

第二種是，通過三原色攪拌實現多色打印，即，通過兩種或者三種顏料的混合實現顏料的改變，通過三原色不同比例的攪拌實現新顏料雖然原理上可以實現，但實際操作過程中會出現顏料混淆，不利于顏料的成型。

以上兩種成色方式存在上述缺陷，目前通過簡單的零部件的更新無法實現技術上的突破。

本發明即是針對以上問題，設計一種多色3D打印機頭成色裝置、系統及方法，來實現多色3D打印機的多色打印過程。

先給白色的料上色再熔化的方式僅僅可以形成一定的顏料，不能形成純色。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改進的多色3D打印機頭成色裝置、成色系統及成色方法，用于解決多色3D打印機原料成色問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：

3D打印頭，在3D打印頭上自下而上具有出料嘴、打印頭型腔、加熱部和喉管部，其特征在于，在所述打印頭中設置有成色模塊，所述成色模塊中具有新顏料腔室，且所述成色模塊中具有上下貫穿的混合通道，所述混合通道與所述打印頭型腔貫穿，且在所述混合通道和新顏料腔室之間設置有微孔。

成色系統，包括無色原料供應裝置、新顏料供應裝置和3D打印頭，在3D打印頭上自下而上具有出料嘴、打印頭型腔、加熱部和喉管部，其特征在于，所述打印頭中設置有成色模塊，所述成色模塊中具有新顏料腔室，所述顏料腔室連接新顏料供應裝置，且所述成色模塊中具有上下貫穿的混合通道，所述混合通道與所述打印頭型腔貫穿，且在所述混合通道和新顏料腔室之間設置有微孔，所述無色原料供應裝置提供無色原料并經過熔融后向打印頭型腔部提供熔融的無色原料。