[發明專利]一種多方式多材料3D打印設備

在審

• 申請號: 202010260439.3
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111531881A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 謝祺暉;王兆龍;段輝高;單武斌
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/118;B29C64/336;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 劉桂榮

本發明公開了一種多方式多材料3D打印設備，包括Z軸絲桿滑臺、Z軸連接器、料槽、料槽夾、料槽緊固螺絲、支柱、底板、光機、X軸絲桿滑臺、Y軸絲桿滑臺、XY軸聯軸器、擠出機、打印頭、成型底板、成型平臺、成型平臺緊固螺絲、成型平臺調平限制器和成型平臺聯軸器。本發明的設備結構實現兩種方式打印中，其中一種材料通過光固化面成型打印；另一種材料通過熱熔融擠出打印，其材料價格較低，綜合力學性能較好，適合作為工件基體或犧牲材料等。該加工設備的加工尺寸精度高，適合加工內部結構為復雜的三維實體；基體材料成型快，能快速地制作處在研發階段的新產品樣機，縮短產品研發的周期；還具有使用便捷，造價低，掃描面積大等優點。

技術領域

本發明涉及一種用于一種多方式多材料3D打印設備，屬于3D打印技術領域，尤其涉及一種多軸3D微納加工設備。

背景技術

隨著3D打印和微納科技的迅猛發展，為了滿足不同領域和行業的需求，近年國內外研究人員已經開發出多種類型微納尺度3D打印工藝、打印材料和轉隔壁，并應用于多種領域和行業。3D打印即快速成型(rapidprototyping，RP)技術一種基于離散堆積思想的增材制造技術,一種“自下而上”的材料累加制造方法.其通過計算機技術，根據零件的三維數字模型把材料逐層連接累加,從而制造出實體零件.將制造過程由復雜的三維加工降低為一系列簡單的二維層片的加工,由于二維層片的加工難度與零件實體結構的復雜程度基本無關,因此大大降低了零件實體的加工難度,從而能夠以一種統一的、自動的方法來完成形狀結構各異的三維實體模型。

光固化快速成型技術是當前應用較廣泛的一種3D打印技術。該技術以光敏樹脂液體為原材料,樹脂的光敏特性使得材料在受到特定波段的光(多為紫外波段)照射后,會發生聚合反應出現固化。光固化快速成型技術具有多種實現方式，具有代表性的有DLP工藝即數字光處理(Digital Light Processing，DLP)技術，SLA工藝即立體光刻成型(StereoLithography Apparatus，SLA)技術等。

熔融沉積成型技術(Fused Deposition Modelling,FDM)是一種發展較早，技術較為成熟的3D打印方法，該技術以絲狀的熱塑性材料為原材料，通過噴頭加熱熔化，并控制噴頭在XY方向上移動，熔融狀態下的液體材料自噴頭擠出并最終凝固于成型表面，形成沉積層面，

當前國內外3D打印設備基本是依靠單種原理與單種類型材料成型，如發明專利CN201811544607.0和CN201610945088.3等采用的單一光敏樹脂材料以光固化成型；發明專利201610321716.0將透明料槽一分為二，實現雙料液態光敏樹脂復合光固化成型。從力學性能、和顏色不同的角度，實現彩色零部件和不同位置不同材料的力學性能及功能特性，并且盡可能的降低在打印過程中材料的相互污染，對于3D打印技術要求進一步提高，從而實現多材料多方式打印意義巨大。

發明內容

本發明的技術目的在于提出了一種多軸3D微納加工設備，該加工設備的加工尺寸精度高，適合加工內部結構為復雜的三維實體；具有兩種三維成型原理，能夠在材料相互間低接觸、低污染的情況下進行雙材料打印；基體材料成型快，能快速地制作處在研發階段的新產品樣機，縮短產品研發的周期；還具有使用便捷，造價低，掃描面積大等優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種多軸3D微納加工設備，包括Z軸絲桿滑臺(1)、Z軸連接器(2)、料槽(3)、料槽夾(4)、料槽緊固螺絲(5)、支柱(6)、底板(7)、光機(8)、X軸絲桿滑臺(9)、Y軸絲桿滑臺(10)、XY軸聯軸器(11)、擠出機(12)、打印頭(13)、成型底板(14)、成型平臺(15)、成型平臺緊固螺絲(16)、成型平臺調平限制器(17)和成型平臺聯軸器(18)。