[發明專利]一種高質量三維粉末粘接3D打印方法

有效

• 申請號: 202111097908.5
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113665105B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 鄢然;李欣飛;夏磊
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: B29C64/165
• 分類號: B29C64/165;B29C64/20;B29C64/321;B29C64/343;B29C64/214;B29C64/386;B29C64/393;B29C64/357;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 重慶遠恒專利代理事務所(普通合伙) 50248
• 代理人: 伍倫辰

1.一種高質量三維粉末粘接3D打印方法，在計算機中將產品沿豎直方向分解為若干層水平的打印層，在打印裝置中按照每個打印層的厚度逐層鋪粉，并在每層鋪粉過程中采用打印噴頭在該層的產品輪廓范圍內通過噴射粘結劑將粉料凝結，再逐層向上打印并最終獲得產品；其特征在于，每一層鋪粉過程中采用打印噴頭沿該層的產品輪廓范圍打印兩次；

本方法采用一種高質量3D打印機實現，所述高質量3D打印機，包括水平設置的打印平臺，打印平臺上設置有多處打印工位，每個打印工位固定設置有一套打印裝置，還包括成形缸裝置和引導系統，引導系統用于引導成形缸裝置和打印裝置對接；其中，打印裝置包括沿支臂長度方向安裝在打印工位的安裝支架上端支臂上的Y軸導軌，兩根Y軸導軌之間沿水平方向垂直架設有X軸導軌，X軸導軌兩端可滑動地配合在Y軸導軌上，還設置有用于控制X軸導軌在Y軸導軌上滑動的Y軸運動控制機構，X軸導軌上可滑動地配合安裝有打印頭支架并設置有用于控制打印頭支架在X軸導軌上滑動的X軸運動控制機構，打印頭支架上安裝有打印噴頭；打印裝置還包括安裝在安裝支架后端位置上方的供粉機構，還包括鋪粉機構；

鋪粉機構包括一個沿兩個對應安裝支架之間的寬度方向水平布置的粉料容納槽，粉料容納槽兩端通過向上的連接板懸空固定在X軸導軌靠近兩端位置下方，粉料容納槽上下貫通設置且后端側面上具有向下設置的刮刀，刮刀下端具有水平的位于打印平面高度的刀刃，粉料容納槽一次能夠容納至少一層打印所需鋪粉的粉料，X軸導軌滑動至Y軸導軌后端時，粉料容納槽上端能夠和出料梭槽下端槽口對接；

打印頭支架前端側面向下安裝連接有一個呈向前的L形的前側噴頭安裝板，前側噴頭安裝板下端的水平部分結構上安裝有一個第一打印噴頭；

前側噴頭安裝板固定在打印頭支架前端側面；打印頭支架后端側面上還安裝有一個呈向后的L形的后側噴頭安裝板，后側噴頭安裝板下端的水平部分結構上安裝有一個第二打印噴頭，打印頭支架上還設置有用于控制后側噴頭安裝板豎向滑動的噴頭豎向運動控制機構。

2.如權利要求1所述的高質量三維粉末粘接3D打印方法，其特征在于，所述Y軸運動控制機構為Y軸電動滑臺，Y軸電動滑臺的導軌構成一側的Y軸導軌，Y軸電動滑臺的滑臺和X軸導軌的一端固定，另一側的Y軸導軌為直線導軌，X軸導軌的另一端可滑動地卡接配合在直線導軌上；

所述X軸運動控制機構為X軸電動滑臺，X軸電動滑臺的導軌形成X軸導軌，X軸電動滑臺的滑臺上安裝打印頭支架。

3.如權利要求1所述的高質量三維粉末粘接3D打印方法，其特征在于，供粉機構包括一個粉箱，粉箱下部設置有出料口，出料口處設置有定量出料機構，定量出料機構下方連接有一個向前下方延伸的出料梭槽，出料梭槽下端槽口沿兩個對應安裝支架之間的寬度方向水平布置；

定量出料機構包括一個水平設置在出料口處的計量套筒，出料口上下貫通計量套筒相連，計量套筒內部軸心處同軸設置有計量轉輥，計量轉輥的周向外表面上沿周向均勻分布設置有順軸向延伸的矩形葉片，矩形葉片長度和計量套筒內腔長度一致且外側表面和計量套筒內腔壁可轉動地貼合設置，計量轉輥的一端可轉動地穿出計量套筒端部并和一個計量用伺服電機相連；

粉箱的兩端固定在豎向設置的粉箱安裝板側面上，粉箱安裝板下端和安裝支架固定，計量用伺服電機固定在粉箱安裝板另一側側面上。

4.如權利要求1所述的高質量三維粉末粘接3D打印方法，其特征在于，所述噴頭豎向運動控制機構，包括一個豎向固定設置在打印頭支架上的豎向導軌，后側噴頭安裝板上端的一側可滑動地配合在豎向導軌上，豎向導軌的上端固定設置有一個噴頭豎向運動控制電機，還包括一個和豎向導軌間隔并列設置的螺桿，噴頭豎向運動控制電機和螺桿傳動連接并能夠帶動螺桿旋轉，螺桿上螺紋配合旋接有一個螺母，螺母相對固定在后側噴頭安裝板上端。