[發(fā)明專利]基于逐層光固化的全彩殼層3D打印機(jī)及彩殼物件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811520279.0
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109927286A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳小平;羅天珍
• 申請（專利權(quán)）人: 羅天珍
• 主分類號: B29C64/135
• 分類號: B29C64/135;B29C64/20;B29C64/209;B29C64/227;B29C64/245;B29C64/286;B29C64/336;B29C64/386;B29C64/393;B29C64/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

基于逐層光固化的全彩殼層3D打印機(jī)及彩殼物件，屬機(jī)械—光電技術(shù)領(lǐng)域。支持該方法的硬軟件包括：運(yùn)動機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供墨系統(tǒng)、投射/固化光系統(tǒng)、光固化材料和分層軟件。通過對打印物件的逐個切層的光固化，同時逐個切層的將彩色UV墨水覆著于打印物件表面或夾層于打印物件的內(nèi)部，形成彩色殼層；克服了用于構(gòu)建打印物件的樹脂材料無法互相擴(kuò)散混合成全彩色，而彩色UV墨水雖然易于擴(kuò)散混合全彩色，當(dāng)打印物件的淺表獲得真實彩色殼層后，完美的彩色三維打印品?彩殼物件將被展現(xiàn)出來。

[所屬領(lǐng)域]

本發(fā)明屬機(jī)械—光電技術(shù)領(lǐng)域。確切的講是借助于多噴嘴噴射逐層固化成型MJP(Multi jet modeling pringting)及立體光固化成型SLA(Stereo lithographyAppearance)，采用逐層構(gòu)建方式，通過SLA、3DP方式包裹或外露該薄層，由彩色墨料噴嘴生成彩色殼層，而形成彩色夾層的全彩3D打印方法及打印彩殼物件。

[背景技術(shù)]

3D打印的總體歷史發(fā)展概況：

1986年美國博士Charles W Hull在其一篇論文中提出使用激光照射光敏樹脂表面，并固化制作三維物體的概念。之后，Charles WHull申請相關(guān)專利。harles Hull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D印刷機(jī)。1986年便出現(xiàn)SLA的雛形，SLA是最早提出并實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的成型技術(shù)。1988年，3D打印行業(yè)巨頭3D Systems公司根據(jù)SLA成型技術(shù)原理制作世界上第一臺SLA打印機(jī)。

3D打印機(jī)——SLA250，并將其商業(yè)化。自此，基于SLA成型技術(shù)的機(jī)型如雨后春筍，相繼出現(xiàn)。

2011年8月，南安普敦大學(xué)的工程師們開發(fā)出世界上第一架3D打印飛機(jī)。

2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織。

2012年Formlabs團(tuán)隊在眾籌平臺推出了一款基于SLA成型技術(shù)的3D打印機(jī)——Form 1，并在該平臺發(fā)起眾籌以籌集資金。

2013年10月，全球首次成功拍賣一款名為“ONO之神”的3D打印藝術(shù)品。2013年11月，美國德克薩斯州奧斯汀的3D打印公司“固體概”(SolidConcepts)設(shè)計制造出3D打印金屬手槍。[2]2017年1月16日，科技公司Bellus 3D可完整拍下高分辨率的人臉3D照片，這些照片進(jìn)行3D打印出的面具與真正的人臉。

2017年4月7日，德國運(yùn)動品牌阿迪達(dá)斯(adidas)推出了全球首款鞋底3D打印制成的運(yùn)動鞋，計劃2018年開始批量生產(chǎn)，以應(yīng)對快速變化的時尚潮流，生產(chǎn)更多定制產(chǎn)品。時至今日，研究和生產(chǎn)SLA技術(shù)的組織、企業(yè)、團(tuán)隊已然眾多。國內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)有華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、珠海西通、智壘等；國外有3DSystems公司、EOS公司、Z Corporation、CMET公司、D-MEC公司、Teijinseiki公司、Formlabs公司等。

已成功打印一輛F1賽車日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計的平面物品，而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機(jī)上的藍(lán)圖變成實物。通俗地說，3D打印機(jī)是可以“打印”出真實的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個機(jī)器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。3D打印存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、聚乳酸、ABS樹脂、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。