[實用新型]一種3D打印成型裝置

有效

• 申請號: 202220867894.4
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN217964772U
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 黃延祿;陳致伊;鄧鴻信;楊永強
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22F12/53
• 分類號: B22F12/53;B22F10/14;B22F10/12;B33Y30/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡克永

本實用新型公開了一種3D打印成型裝置，包括Z軸升降平臺和位于Z軸升降平臺上方的噴頭裝置；噴頭裝置包括粘結劑噴嘴、粉末噴嘴、紫外固化燈、粘結劑供給料箱和粉末供給料箱；粘結劑噴嘴和粉末噴嘴，分別由對應的管路連接粘結劑供給料箱和粉末供給料箱；噴頭裝置由X軸絲桿導軌機構搭載，完成在X軸方向的運動；Z軸升降平臺上設置有沿Y軸方向運動的成型基板；紫外固化燈用于對噴射在成型基板上的打印層進行照射，使其固化。本實用新型噴頭采用連續噴射方式，避免粘結劑固化，提高了成型精度和表面質量，與現有的DIW技術相比，無需預先將粉末與粘結劑混合形成漿料，減少成型工序，成型材料便于儲存，有效地節約了材料，提高了成型效率。

技術領域

本實用新型涉及快速成型技術領域，尤其涉及一種3D打印成型裝置。

背景技術

3D打印技術是將CAD模型沿一個方向，離散成一系列二維截面圖，然后根據截面輪廓信息，逐層打印堆積成型的快速成型方法。

傳統的3D打印技術是利用高能束(激光束、電子束等)將材料以球形粉末狀或者絲材的形式逐層熔融沉積成構件，主要的成型方式包括：SLS、SLM和EBM。目前存在以下缺點：1)高能束3D打印設備及其維護成本相當高；

2)材料方面受到了限制，對于銅這類對激光具有高反射率的金屬，激光能量的有效利用率非常小；3)打印周期長，生產效率低；4)表面質量較差，由于通過激光熔融，使得成形件表面有很明顯的熔接痕跡，需要后處理。

近年興起的流體選擇性沉積方案并未使用高能束作為加工能量源，而是利用流體流動性，外形及體積較容易在外來約束下發生變化的特性。將流體從細小的孔徑中擠出或噴出，選擇性的沉積在空白平面或粉末表面進而成形。使用該方案的技術也有很多種，常見的有FDM、3DP、DIW。FDM技術是通過將絲材送入擠壓頭，在擠壓頭中加熱后，隨著擠壓頭的運動將熔融材料擠出，利用材料的熱熔性、粘結性固化成形。

3DP技術通過噴頭將液體選擇性沉積到粉床表面，依靠液體與固體粉末間的物理或化學反應固化成形。

DIW是將金屬粉末與粘結劑按比例均勻混合制備成金屬漿料，利用氣動式擠出打印機打印成型得到制件。

FDM技術成形精度低、打印周期長、生產效率低。

3DP技術成型精度不高，粘結劑粘結粉床內的多余粉末，使成型件存在邊緣模糊等缺陷。

DIW需要預先將金屬粉末與粘結劑按比例混合均勻，工序復雜，剩余的金屬漿料不方便儲存。

因此，如何改變現有技術中，3D打印成型技術中存在的缺點，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本實用新型提供一種3D打印成型裝置，目的在于減少設備的復雜性，降低3D打印成型的能耗和造價，提高3D打印成型精度和效率。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種3D打印成型裝置，包括Z軸升降平臺1和位于Z軸升降平臺1上方的噴頭裝置2；

噴頭裝置2包括粘結劑噴嘴3、粉末噴嘴4、紫外固化燈5、粘結劑供給料箱6和粉末供給料箱7；

粘結劑噴嘴3和粉末噴嘴4，分別由對應的管路連接粘結劑供給料箱6和粉末供給料箱7；

噴頭裝置2由X軸絲桿導軌機構搭載，完成在X軸方向的運動；

Z軸升降平臺1上設置有沿Y軸方向運動的成型基板8；

成型基板8位于噴嘴下方；

紫外固化燈5位于粘結劑噴嘴3或者粉末噴嘴4的一側，用于對噴射在成型基板8上的打印層14進行照射，使其固化。