[發明專利]一種多材料三維打印裝置

有效

• 申請號: 202011602613.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112659553B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 王從軍;鐘凱;江浩
• 申請（專利權）人: 武漢惟景三維科技有限公司;華中科技大學
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B29C64/321;B29C64/343;B33Y30/00
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 陳凱

本發明提出了一種多材料三維打印裝置，包括升降組件、噴粉組件、吸粉組件和控制系統，噴粉組件的作業端靠近成形平臺上表面，噴粉組件的作業端用于向成形腔上表面噴涂材料，吸粉組件的作業端靠近成形平臺上表面，吸粉組件的作業端用于吸取成形腔上表面的材料；控制系統用于控制噴粉組件的作業端噴涂材料時的流量和流速，以及控制吸粉組件的作業端吸取材料的總量；通過吸粉組件吸取成形腔上表面需要加工的區域內的材料后，再利用噴粉組件定流定量的將另一種材料噴涂于該區域內，從而將加工區域內的材料進行了替換，不僅實現了根據加工區域的面積大小定量送料的目的，同時也實現了在同一層切片上的不同區域加工不同類型的材料的目的。

技術領域

本發明涉及增材制造技術領域，尤其涉及一種多材料三維打印裝置。

背景技術

增材制造廣泛應用在各個領域，產生了多種具有不同成型工藝的設備。目前，大部分設備主要用于制造單材料均質零件，不能用于加工多材料多組分多梯度的非均質零件。

多材料零件是指由多種材料在零件內部連續或非連續分布而構成的功能性零件，主要包括多材料裝配體、功能梯度材料零件和多相材料零件。一體化傳感器、多孔材料結構、微機電系統和生物組織等都是典型的多材料結構件。隨著科技的進步，人們逐漸對多材料零件的加工提出了需求。

盡管目前也開發有能夠加工多材料零件的增材制造技術，但仍然存在一些問題，一是在同一層切片上的不同區域加工不同類型的材料的技術不甚成熟，二是難以根據加工區域的面積大小定量送料，導致加工成本較高。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種能夠實現在同一層切片上的不同區域加工不同類型的材料，且能夠根據加工區域的面積大小定量送料的多材料三維打印裝置。

本發明的技術方案是這樣實現的：本發明提供了一種多材料三維打印裝置，包括成形平臺和平移部件，成形平臺上設有成形腔，平移部件設置于成形平臺上方且遠離成形平臺上表面，平移部件能夠在水平面自由平移，還包括升降組件、噴粉組件、吸粉組件和控制系統；升降組件具有一固定端和一活動端，升降組件固定端固定連接于平移部件；噴粉組件固定安裝于升降組件的活動端，噴粉組件具有一作業端，噴粉組件的作業端靠近成形平臺上表面，噴粉組件的作業端用于向成形腔上表面噴涂材料；吸粉組件固定安裝于升降組件的活動端，吸粉組件具有一作業端，吸粉組件的作業端靠近成形平臺上表面，吸粉組件的作業端用于吸取成形腔上表面的材料；控制系統用于控制噴粉組件的作業端噴涂材料時的流量和流速，以及控制吸粉組件的作業端吸取材料的總量。

在以上技術方案的基礎上，優選的，還包括送料組件和送料管，噴粉組件包括粉管和噴嘴，粉管固定安裝于升降組件的活動端，粉管一端靠近成形平臺上表面且固定安裝噴嘴，粉管另一端遠離成形平臺且連通于送料管，送料組件連通于送料管另一端，送料組件用于供給材料。

在以上技術方案的基礎上，優選的，吸粉組件包括吸粉管和真空抽吸部件，吸粉管固定安裝于升降組件的活動端，吸粉管一端靠近成形平臺上表面并用于吸取成形腔上表面的材料，真空抽吸部件固定連通于吸粉管另一端并用于提供吸取材料的動力。

更進一步優選的，升降組件包括平板、升降氣缸和支架，支架固定連接于平移部件，升降氣缸固定安裝于支架上，升降氣缸具有一活動端，平板固定連接于述升降氣缸的活動端，平板水平設置，粉管有若干且均固定插接于平板上。

更進一步優選的，粉管底端向成形平臺方向延伸，并使若干噴嘴彼此抵近，最終使若干噴嘴的末端沿鉛垂線投影至平板下表面的位置彼此重合。

更進一步優選的，各粉管分別通過獨立的送料管連通于獨立的送料組件，各送料組件輸送的材料不同。

更進一步優選的，還包括噴射管和鼓風機構，送料組件包括漏斗；噴射管一端開設出料口，出料口連通于送料管，噴射管側壁開設進料口，進料口遠離出料口；鼓風機構固定連通于噴射管另一端，且鼓風機構的鼓風方向和出料口的朝向一致；漏斗固定連通于進料口，漏斗內裝填有材料。