[發明專利]一種3D打印裝置及其打印方法

在審

• 申請號: 202010635666.X
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111716706A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 林雪霞;方飛祥
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/20;C12M3/00;C12N5/00;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明公開一種3D打印裝置及其打印方法，涉及3D打印領域，該裝置包括三維移動平臺，所述三維移動平臺上安裝有三軸機械臂，所述三軸機械臂電連接有控制器，所述三軸機械臂上安裝有打印噴頭，所述打印噴頭電連接有驅動電源，所述驅動電源無線連接有計算機，所述計算機內置有控制軟件；所述三維移動平臺上固定設置有接收平臺，所述接收平臺位于所述打印噴頭下方，所述打印噴頭內裝有打印墨水。本發明利用壓電式噴墨打印技術將液滴打印于接收平臺上，從而實現液滴的精確控制和準確定位的裝置。該方法操作簡單、打印精度高、重復性好，且打印過程對樣品污染概率小，有效解決了打印裝置結構復雜、打印模式單一等問題。

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，特別是涉及一種3D打印裝置及其打印方 法。

背景技術

3D打印技術出現于上世紀90年代，屬于快速成型技術的一種。它與普通 打印機工作原理基本相同，打印機的墨囊中裝有液體或者固體粉末等經特殊方 法處理得到的“墨水”。通過與計算機連接，以數字模型文件為基礎，打印出 層層疊加起來的圖案模型，使構圖轉化為實物。這一技術如今在多個領域得到 應用，如航空航天、建筑模型、模具制造、生物醫學、服裝設計等。與傳統技 術相比，3D打印技術最突出的優勢就是不必使用機械加工或模具，能直接根 據計算機中的模型圖打印出任何形狀的東西。這極大地節省了時間和金錢，使 企業的生產率得到大幅提高并降低了生產成本，從根本上減少了材料的浪費， 節省了勞動力。

根據打印材料的成型方式，可將3D打印技術分為三大類型，即擠出成型、 粉狀物料成型、光聚合成型，每種類型中又包括了一種或多種技術路線。一般 的打印裝置以單個擠出型或雙擠出型的打印模式為主，在打印模式上選擇的可 能性較小，且打印裝置包含的結構復雜。若要實現多種物料的層層打印，則需 要多個擠出機共同配合，打印難度大，打印效率較低，且需要設計出復雜的打 印程序。此外，這種普通單一的打印模式無法滿足大多數器件的打印。

發明內容

本發明的目的是提供一種3D打印裝置及其打印方法，以解決上述現有技 術存在的問題，使打印模式多樣化，提高了打印效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種3D打印裝置，包括三維移動平臺，所述三維移動平臺上 安裝有三軸機械臂，所述三軸機械臂電連接有控制器，所述三軸機械臂上安裝 有打印噴頭，所述打印噴頭電連接有驅動電源，所述驅動電源無線連接有計算 機，所述計算機內置有控制軟件；所述三維移動平臺上固定設置有接收平臺， 所述接收平臺位于所述打印噴頭下方，所述打印噴頭內裝有打印墨水。

可選的，所述打印噴頭內均勻設置有多條打印通道，每條所述打印通道內 均設置有墨囊，所述墨囊內盛裝有所述打印墨水；所述墨囊底部開設有噴嘴， 所述墨囊側壁上安裝有壓電陶瓷片，所述打印通道與所述驅動電源通過導線電 連接；所述壓電陶瓷片外側設置有隔膜。

可選的，所述三軸機械臂包括水平固定設置于所述三維移動平臺上的Y 軸，所述Y軸上滑動設置有豎直安裝的Z軸，所述Z軸頂部固定安裝有水平 設置的X軸，且所述X軸的水平投影與所述Y軸的水平投影垂直設置，所述 X軸上通過鏈輪結構水平滑動設置有控制端，所述控制端側壁上通過鏈輪結構 豎直滑動設置有機械臂，所述機械臂末端固定安裝有機械手，所述打印噴頭安 裝于所述機械手上。

可選的，所述驅動電源上開設有連接端口，所述連接端口通過導線與所述 打印通道連接。

可選的，所述打印噴頭內均勻設置有五條打印通道，每條所述打印通道內 均設置有墨囊，五個所述墨囊內分別采用5mL注射器灌注有不同的打印墨水。

可選的，所述驅動電源采用并聯電路，所述并聯電路采用控制信號驅動兩 個高壓開關，將高壓信號切成方波，實現對驅動電壓大小的調節轉換；并聯電 路中并聯設置有多個開關，每個開關分別通過導線連接有一個所述打印通道。