[發明專利]一種3D打印成型裝置及其成型方法

在審

• 申請號: 201910017895.2
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109605746A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 林麗;周斌;趙霞;王旭東
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/165;B22F3/00;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

本發明公開了一種3D打印成型裝置，包括磁點成型板，所述磁點成型板的磁性區域由控制系統控制其帶磁或失去磁性，層積底板設置在所述磁點成型板的下方，所述上料輥裝置和覆膠輥裝置與所述磁點成型板同在磁點成型板升降機構上與其機械連接，所述層積底板由層積底板升降機構驅動，通過控制系統來設定磁點成型板的磁性區域，具體以實際模型截面的輪廓線分布，在控制軟件中分解為在磁點成型板上相對應的連續性坐標點信息，隨后輸入到磁點成型板上，以控制對應坐標點的電磁點產生磁性，相應的該坐標信息的磁點會產生磁性，沒有坐標信息輸入的磁點則沒有磁性，本發明可以同時保證打印精度和打印速度，且原材料種類廣，后續處理簡單。

技術領域

本發明涉及一種利用磁點吸付及粘合劑進行3D打印制造的方法，屬于3D打印成型技術領域。

背景技術

3D打印原型最早可以追溯到1976年噴墨打印機的發明，直至查爾斯胡爾于1984年將光學技術應用于快速成型領域，3D打印的帷幕被正式拉開。在這之后許多相關3D打印技術井噴而出，按照3D打印技術的特點，3D打印技術可分為選擇性激光熔化成型、選擇性激光燒結成型、激光直接燒結技術、電子束熔化技術、熔融沉積式成型、選擇性熱燒結、立體平板印刷、數字光處理、三維打印技術、及細胞繪圖打印等。3D打印技術可用于珠寶，鞋類，工業設計，建筑，工程和施工（AEC），汽車，航空航天，牙科和醫療產業，教育，地理信息系統，土木工程，和許多其他領域。常常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型或者用于一些產品的直接制造，意味著這項技術正在蓬勃發展。但是現有的3D打印技術還不夠完善，不同類型的3D打印技術依然存在問題：例如常用的3D打印技術速度普遍較慢，而數字光處理技術打印速度較快，但是卻只能打印光敏樹脂類材質。熔融沉積式技術成型目前皆不可打印金屬模型，而可以打印金屬類模型的選擇性激光熔化成型技術的設備制造及技術門檻高。

因此，為了提高打印速度及保證精度，目前通常采用提高設備運行速度的方法來解決。但目前常用的層積式3D打印技術均存在速度與精度的矛盾，速度快則精度低，速度低則精度高，導致速度不能提升過快。就此亟須對現有技術進行創新設計，以求保證精度及擴大使用材料種類的前提下提升3D打印速度。

發明內容

本發明專利要解決的技術問題是：提供一種3D打印成型裝置及其成型方法，以解決現有技術速度快則精度低，速度低則精度高，導致速度不能提升過快的問題。

為達到上述目的，本發明專利的技術方案是：

一種3D打印成型裝置，包括上料輥裝置，磁點成型板，覆膠輥裝置，層積底板，固定底座，控制系統，磁點成型板升降機構和層積底板升降機構，所述固定底座上固定連接層積底板升降機構，所述磁點成型板的磁性區域由控制系統控制其帶磁或失去磁性，層積底板設置在所述磁點成型板的下方，所述上料輥裝置和覆膠輥裝置與所述磁點成型板同在磁點成型板升降機構上與其機械連接，所述層積底板由層積底板升降機構驅動，所述上料輥裝置、覆膠輥裝置、均由電機驅動、磁點成型板升降機構和層積底板升降機構均由電機驅動。

優選的，所述磁點成型板上的磁點排布可以據模型截面輪廓線特點及精度要求選擇不同的排列組合及單位面積內的磁點密度，磁點排布形式可分為矩形整列分布和固定排列分布。

優選的，所述打印材料為多成分混合粉體。

上述的3D打印成型裝置的成型方法，包括如下步驟：

步驟一：將需要打印的模型經過專業模型軟件分層處理后輸入到控制系統中，設備據數據自動設定磁點成型板的磁性區域，并控制該區域帶磁，通過上料輥裝置將含有磁性原料的打印材料刷在磁點成型板上，磁性區域可吸附0.03-0.05mm厚度的打印材料；

步驟二：電機驅動覆膠輥裝置往層積底板上涂覆粘接材料，再由電機控制將帶有打印材料的磁點成型板與層積底板壓合，隨后控制系統控制磁點成型板的磁性區域失去磁性，將成型好的打印材料留在層積底板上，成型的打印材料稱為單層模型截面；