[實用新型]一種基于化學反應沉積的3D打印裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820073229.1
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN207825462U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊永強;白玉超;翁昌威;葉光照
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: B29C64/10
• 分類號: B29C64/10;B29C64/20;B33Y10/00;B33Y30/00;C01F11/46;C23C18/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡克永

本實用新型公開了一種基于化學反應沉積的3D打印裝置。包括密封成型室，以及設(shè)置在密封成型室內(nèi)的三軸聯(lián)動機構(gòu)；該三軸聯(lián)動機構(gòu)根據(jù)3D打印機控制系統(tǒng)的移動路徑規(guī)劃，攜帶噴嘴在密封成型室內(nèi)沿X軸、Y軸或者Z軸方向運動；密封成型室內(nèi)部設(shè)置有成型槽；密封成型室的外部設(shè)置有成型槽供液槽和液體噴頭供液槽；成型槽上設(shè)有一成型槽補液嘴，成型槽補液嘴通過導管連接成型槽供液槽；成型槽供液槽內(nèi)裝有基體溶液；本3D打印裝置只需對現(xiàn)有激光選區(qū)熔化設(shè)備做上述簡單改進，即可實現(xiàn)液體噴頭根據(jù)移動路徑參數(shù)選區(qū)噴射液體的目的，進而通過沉淀累積獲得實體零件。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及增材制造領(lǐng)域，尤其涉及一種基于化學反應沉積的3D打印裝置。

背景技術(shù)

3D打印是增材制造技術(shù)的通俗稱謂。目前主要包括激光選區(qū)熔化技術(shù)、激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù)、電子束熔化成型技術(shù)、熔融沉積技術(shù)、數(shù)字化光處理技術(shù)、立體平板印刷技術(shù)等等，經(jīng)過不斷的發(fā)展已經(jīng)獲得了顯著的成果。其原理是基于先“化整為零”再“積少成多”的理念，首先將零件的三維數(shù)字模型通過切片軟件分解為若干個極薄的片層數(shù)據(jù)，然后通過將材料逐層添加累積的方式最終獲取實物三維零件。目前的3D打印技術(shù)均是通過加熱粉料或絲材、固化樹脂、切割薄片等方式來實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種基于化學反應沉積的3D打印裝置。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于化學反應沉積的3D打印裝置，包括密封成型室12，以及設(shè)置在密封成型室12內(nèi)的三軸聯(lián)動機構(gòu)；該三軸聯(lián)動機構(gòu)根據(jù)3D打印機控制系統(tǒng)的移動路徑規(guī)劃，攜帶噴嘴在密封成型室12內(nèi)沿X軸、Y軸或者Z軸方向運動；

所述密封成型室12內(nèi)部設(shè)置有成型槽18；

所述密封成型室12的外部設(shè)置有成型槽供液槽1和液體噴頭供液槽2；

所述成型槽18上設(shè)有一成型槽補液嘴15，成型槽補液嘴15通過導管14連接成型槽供液槽1；成型槽供液槽1內(nèi)裝有基體溶液4；

所述液體噴頭16通過隨動導管5連接液體噴頭供液槽2；液體噴頭供液槽2內(nèi)裝有反應溶液8。

所述成型槽18內(nèi)底部設(shè)置有成型基臺；所述液體噴頭16通過夾持桿11固定在三軸聯(lián)動機構(gòu)Z導軌13的滑塊9上；所述液體噴頭16與輸液桿之間采用螺紋連接。液體噴頭16的噴口直徑為5μm-1mm。

所述成型槽補液嘴15固定設(shè)置在成型槽18上方左側(cè)壁；成型槽補液嘴15通過螺紋與導管14連接；所述隨動導管5為柔性導管。

所述成型槽供液槽1與導管14的銜接處設(shè)置有補液電磁閥6；所述液體噴頭供液槽2與隨動導管5的銜接處設(shè)置有供液閥10。

一種基于化學反應沉積的3D打印裝置的運行方法，包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)待加工零件的形狀，建立其三維CAD數(shù)字模型，然后保存為STL格式文件，使用切片軟件對三維數(shù)字模型進行切片處理，每層切片的厚度均為0.03mm-1mm，切片中包含了零件的截面輪廓信息，將切片后的文件導入移動路徑規(guī)劃軟件中，獲得液體噴頭16的移動路徑數(shù)據(jù)；

步驟二：通過三軸聯(lián)動機構(gòu)調(diào)整液體噴頭16的坐標位置，預先將液體噴頭16的噴嘴移動至成型基臺上，并與成型基臺距離一個切片厚度；

步驟三：基體溶液4預先注滿成型槽18內(nèi)；

步驟四：啟動加工作業(yè)，三軸聯(lián)動機構(gòu)根據(jù)3D打印機控制系統(tǒng)的移動路徑規(guī)劃，攜帶液體噴頭16按照步驟一中的移動路徑數(shù)據(jù)，選擇性的在成型基臺的基體溶液4上噴射反應溶液8，反應溶液8與成型基臺上表面的基體溶液4接觸發(fā)生化學反應固體沉積，完成零件的一個成型層的加工；