[發(fā)明專利]激光雕刻熱融合成型3D打印方法及3D打印設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110189219.0
• 申請日: 2021-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN113059800B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)雷;鄭道友;徐臨超
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): B29C64/147
• 分類號(hào): B29C64/147;B29C64/20;B29C64/379;B29C64/393;B22F3/105;B22F10/85;B22F10/60;B22F10/66;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/20;B33Y50/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書利

本發(fā)明公開一種激光雕刻熱融合成型3D打印方法，包括：步驟一：采用計(jì)算機(jī)對所要打印的3D物品進(jìn)行建模，計(jì)算機(jī)處理器基于3D物品的三維數(shù)據(jù)模型解析每個(gè)單位厚度層面的圖案和形狀；步驟二：采用激光雕刻和切割機(jī)構(gòu)發(fā)射激光將胚片按單位層面的圖案和形狀進(jìn)行切割和雕刻，所述胚片的厚度與單位厚度相同，將胚片逐層堆疊，通過加熱或激光照射粘合形成所述3D物品；步驟三：采用打磨或激光雕刻的方式修飾成型的3D物品。本發(fā)明還涉及上述激光雕刻熱融合成型3D打印方法中使用的3D打印設(shè)備。上述方法和設(shè)備采用胚片加工，能夠快速成型，其速度更快。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種激光雕刻熱融合成型3D打印方法。本發(fā)明還涉及一種上述激光雕刻熱融合成型3D打印方法中使用的3D打印設(shè)備。

背景技術(shù)

3D打印是即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印中通常將絲狀材料如熱塑性塑料、蠟或金屬的熔絲從加熱的噴嘴擠出，按照零件每一層的預(yù)定軌跡，以固定的速率進(jìn)行熔體沉積。但是，上述技術(shù)均需要對逐層進(jìn)行打印材料的熔融和塑造，因此打印速度較慢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種激光雕刻熱融合成型3D打印方法，該方法的打印速度更快，并能夠快速收集殘留再利用。

為此，本發(fā)明提供的激光雕刻熱融合成型3D打印方法，包括：

步驟一：采用計(jì)算機(jī)對所要打印的3D物品進(jìn)行建模，計(jì)算機(jī)處理器基于3D物品的三維數(shù)據(jù)模型解析每個(gè)單位厚度層面的圖案和形狀；步驟二：采用激光雕刻和切割機(jī)構(gòu)發(fā)射激光將胚片按單位層面的圖案和形狀進(jìn)行切割和雕刻，所述胚片的厚度與單位厚度相同，將胚片逐層堆疊，通過加熱或激光照射粘合形成所述3D物品；步驟三：采用打磨或激光雕刻的方式修飾成型的3D物品。

進(jìn)一步的，所述激光雕刻和切割機(jī)構(gòu)切割得到的胚片的殘料被收集并輸送到胚片成型機(jī)構(gòu)中重新與新料一同加工成新的所述胚片。

進(jìn)一步的，所述步驟二中：所述胚片直接輸送并堆疊在托臺(tái)上，每堆上一個(gè)胚片即采用所述激光雕刻和切割機(jī)構(gòu)將胚片按單位層面的圖案和形狀進(jìn)行切割和雕刻，雕刻后再加熱壓固定一體。

上述該3D打印方法能夠整片進(jìn)行加工，加工時(shí)只需對輪廓進(jìn)行切割，再向胚片發(fā)射射線將上下胚片熔合即可，其加工速度更快。

本發(fā)明提供的一種上述的激光雕刻熱融合成型3D打印方法中使用的3D打印設(shè)備，包括機(jī)體，機(jī)體上設(shè)置有三維移動(dòng)架，三維移動(dòng)架上設(shè)置有激光加熱射線發(fā)射端和激光切割射線發(fā)射端，所述機(jī)體上帶有平臺(tái)，平臺(tái)上設(shè)置有凹槽，凹槽底部設(shè)置有托臺(tái)，托臺(tái)由下端的頂桿支承，頂桿穿過機(jī)體與設(shè)置于機(jī)體內(nèi)的升降機(jī)構(gòu)連接，升降機(jī)構(gòu)控制頂桿的升降，所述平臺(tái)上臨近所述凹槽設(shè)置有胚片存儲(chǔ)腔，胚片存儲(chǔ)腔中自上而下堆疊有胚片，胚片存儲(chǔ)腔具有分別處于胚片存儲(chǔ)腔兩側(cè)的胚片出口和推頂口，所述胚片存儲(chǔ)腔側(cè)邊設(shè)置有推頂機(jī)構(gòu)，推頂機(jī)構(gòu)的推桿對準(zhǔn)所述推頂口，推頂機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)推桿將所述胚片從所述胚片出口推出到所述凹槽的托臺(tái)上或托臺(tái)上的已加工胚片上，所述推桿將所述胚片推出胚片存儲(chǔ)腔后推桿支承住上方的胚片，所述推桿退出存胚片存儲(chǔ)腔后上方的所述胚片下落到底部。

上述激光雕刻熱融合成型3D打印方法中使用的3D打印設(shè)備能夠整片進(jìn)行加工，加工時(shí)只需對輪廓進(jìn)行切割，再向胚片發(fā)射射線將上下胚片熔合即可，其加工速度更快，并且在配置凹槽后有利于收集殘料再加工。

進(jìn)一步的，所述平臺(tái)上緊鄰所述凹槽的側(cè)邊設(shè)置有擋條，擋條處于所述胚片存儲(chǔ)腔的相對側(cè)，擋條呈倒臥的U形狀。擋條的設(shè)置能夠使胚片的輸送更加到位。

進(jìn)一步的，所述凹槽下端面呈斜面分布，凹槽的側(cè)面帶有與斜面匹配的斜向下料槽，殘料從斜向下料槽排出。該斜向下料槽和凹槽底部的斜面分布有利于排出殘料。

進(jìn)一步的，所述推桿的厚度與所述胚片的厚度一致。方便將底部胚片推出后穩(wěn)定支承上方的胚片。