本发明专利技术公开了基于3DP与光固化技术的彩色3D打印系统。所述基于3DP与光固化技术的彩色3D打印系统包括机械系统、控制系统、供墨系统、分层软件和成型材料。使用标准喷墨方法（3DP技术）按需打印多种彩色光固化树脂材料，可以高精度打印彩色三维制品。解决了目前3DP技术的三维粉末粘接法制作彩色产品表面不够细腻、强度较弱的问题。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了基于3DP与光固化技术的彩色3D打印系统。所述基于3DP与光固化技术的彩色3D打印系统包括机械系统、控制系统、供墨系统、分层软件和成型材料。使用标准喷墨方法（3DP技术）按需打印多种彩色光固化树脂材料，可以高精度打印彩色三维制品。解决了目前3DP技术的三维粉末粘接法制作彩色产品表面不够细腻、强度较弱的问题。【专利说明】—种基于3DP与光固化技术的彩色3D打印系统
本专利技术属于3D打印领域，具体涉及一种基于3DP与光固化技术的彩色3D打印系统。
技术介绍
3D打印即快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末、丝状材料、液态可固化材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印是一种增材制造技术，将三维实体切片后按层轮廓截面一层层成形后叠加而得到最终的制件目前较为主流的3D打印技术包括:熔融沉积快速成型(Fused Deposit1nModeling, FDM),光固化成型(Stereolithigraphy Apparatus, SLA),三维粉末粘接型(Three Dimens1nal Printing and Gluing, 3DP),选择性激光烧结型(Selecting LaserSintering, SLS)等FDM打印机由美国学者Scott Crump于1988年研制成功。FDM的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等。以丝状供料，材料在喷头内被加热熔化。喷头沿制件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结，通过材料的层层堆积形成最终成品。FDM的机械结构最简单，成本也最低，打印精度较差，是在家用的桌面级3D打印机中使用得最多的技术光固化技术(SLA)以光敏树脂为原料，通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。一层固化完成后，工作台下移一个层厚的距离，然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，直至得到三维实体模型。该方法成型速度快，自动化程度高，可成形任意复杂形状，尺寸精度高，主要应用于复杂、高精度的精细工件快速成型采用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连结体铺放在粉末薄层上，以打印横截面数据的方式逐层创建各部件，创建三维实体模型，采用这种技术打印的优势在于成型速度快、无需支撑结构，而且能够输出彩色打印产品。但其制作的产品表面不够细腻，精度相对较差选择性激光烧结(SLS)工艺由美国德克萨斯大学提出，于1992年开发了商业成型机。SLS选区激光烧结技术是通过预先在工作台上铺一层粉末材料(金属粉末或非金属粉末)，然后让激光在计算机控制下按照界面轮廓信息对实心部分粉末进行烧结，然后不断循环，层层堆积成型。SLS技术的优势是在于金属成品的制作，主要应用于铸造业快速制作模具。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于3DP与光固化技术的彩色3D打印系统及制备彩色三维制品的方法。使用标准喷墨方法(3DP技术)按需打印多种彩色光固化树脂材料，可以高精度打印彩色三维制品。既解决了目前三维粉末粘接法制作彩色产品表面不够细腻、强度较弱的问题，又能实现全彩色3D打印。 本专利技术所采用的技术方案如下:一种基于3DP与光固化技术的彩色3D打印系统，如图1所示，包括主墨仓(I)、供墨管道(2)、副墨仓(3)、打印头支架(4)、喷墨打印头(5)、切削辊子(6)、打印平台(7)、基座 (8)、紫外线光源(9);其中至少一个喷头、至少一个紫外线光源、至少一个可以升降的打印平台，至少一路供墨通道所述的打印头支架上安装6个压电喷墨打印头，分别对应青色(C)、洋红色(M)、黄色(Y)、黑色(K)、白色(W)五种颜色UV树脂墨水以及可以用水或醇类有机溶剂溶解的支撑材料，每个喷头可以有多至1024个喷嘴同时工作，提高打印速度。由电脑将彩色三维计算机模型进行切片分层，得到每一层的所有像素的颜色信息与所需的支撑信息，根据图像的分辨率与所选的打印分辨率进行数据处理，将处理后的数据分批送到打印控制主板的打印缓冲区。打印控制主板主板将打印缓冲区数据关联到每个打印头的每个喷嘴所述的打印头支架可以在X、Y两个方向运动所述的打印头支架上安装2个紫外线光源，用来固化UV墨水所述的打印头支架上安装加热元件，用来加热UV墨水，调节墨水黏度所述的打印头支架上安装切削辊子，在旋转辊子上安装刀片，切削辊子底面比喷头的喷嘴面低Imm。不同的UV树脂材料膨胀系数不同，为了保持打印层厚的准确性，每打印一定层数(一般在层厚10?20微米)，打印平台上升，让切削辊子切除多出的成型材料所述的打印头支架上安装6个副墨仓,每个副墨仓两端分别连接主墨仓与打印头,副墨仓内安装液位传感器与气压传感器。供墨系统自动调节副墨仓内墨水液位与保持墨水弯月面的负压，保证在打印过程中不断墨，同时墨水不会自流而从喷嘴渗出所述的主墨仓共6个，分别向6个副墨仓供墨所述的打印平台可以升降，用来承载三维打印制备件。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明具体实施I本实施例涉及的彩色3D打印机如图1所示，在打印头支架(4)上装有6个压电式标准喷墨打印喷头(5)，6个喷头分别对应C、M、Y、K、W这5种颜色UV树脂墨水和UV树脂支撑墨水，打印方式为扫描方式。打印头支架(4)上安装2个LED紫外光源(9)，在每个喷头的安装处装有加热元件，喷头的墨水入口处有测温元件。在X轴方向安装光栅尺，用来作为全闭环伺服控制的测量元件。主墨仓(I)为每个喷头供应合适压力的对应颜色与功能的墨水，副墨仓(3)内安装负压传感器与液位传感器。打印头支架(4)上还安装一个切削辊子(6)，用来对打印层单元进行实际层厚控制。在基座(8)上有一个可以升降的打印平台(7)，用来承载三维打印制备件制备三维彩色制品时包括如下步骤:a、建立三维物体计算机模型，对其进行切片分层，得到每一层的所有像素的颜色信息与所需的支撑信息，根据图像的分辨率与所选的打印分辨率进行数据处理，将处理后的数据分批送到打印控制主板的打印缓冲区；b、打印主板控制三轴复位，对打印头进墨温度、供墨压力进行控制调节，直到稳定在设置值；C、打印主板将打印缓冲区数据关联到每个打印头，以pass为单位并标定每个点X轴坐标，分别送到6个打印头驱动板；d、打印头驱动板根据接受的打印信息控制打印头上喷嘴是否喷墨。打印头移动的位置由光栅尺测量并反馈到打印控制主板。各个打印头的安装偏差在上位机软件中补偿；e、打印头在X轴来回扫描打印一pass后，打印头支架在Y方向前移一 pass距离。打印机继续下一 pass打印,如此往复,直到当前层所有pass打印完成,打印头支架回到下一层的打印起始点；f、打印平台在Z轴方向下降相应的打印层厚，准备下一层打印；g、打印过程中，喷头组两侧的LED紫外光源一直工作，用以固化喷头喷射出的UV墨水；h、当打印层数达到上位机软件中设置值，切削辊子滚动切削，控制实际打印层厚的精度；1、如此循环，直到打印完所有切片层数；j、将打印完的制备件在水中浸泡3分钟，再冲洗，清除掉支撑材料，就得到彩色的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于3DP与光固化技术的彩色3D打印系统，如图1所示，包括主墨仓（1）、供墨管道（2）、副墨仓（3）、打印头支架（4）、喷墨打印头（5）、切削辊子（6）、打印平台（7）、基座（8）、紫外线光源（9）；其中至少一个喷头、至少一个紫外线光源、至少一个可以升降的打印平台，至少一路供墨通道。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王红，
申请(专利权)人：青岛尤尼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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