一种高效3D打印机及其打印方法、用途技术

本发明专利技术公开了一种高效3D打印机及其打印方法、用途。所述打印机包括设置于真空室内的多个打印模块，所述多个打印模块可同时工作实现并行打印。每个所述打印模块包括胶体喷头、给粉装置与吸粉装置，其中所述胶体喷头喷射用于粘结粉体的胶滴，所述给粉装置将所述打印物品的原料粉体喷射到所述胶滴上，所述吸粉装置可将多余的粉体吸走；各物品层之间通过上述胶滴进行粘结固定。所述打印机尤其适用于打印以粉体材料为原料的物品，各打印模块可同时并行工作大大提高了打印效率。

High efficiency 3D printer and printing method and use thereof

The invention discloses an efficient 3D printer and a printing method and use thereof. The printer includes a plurality of printing modules disposed in a vacuum chamber that can work concurrently to implement parallel printing. Each of the print module including colloidal nozzle, powder feeding device and powder suction device, wherein the colloid powder used for bonding nozzle jet droplet, the device will give powder raw material powder of the printed articles is injected into the droplet, the powder suction device can get rid of any excess powder among the items; layer through the adhesive bonding fixed drop. The printer is especially suitable for printing articles made of powder material as raw material, and each printing module can work in parallel at the same time, thereby greatly improving the printing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种高效3D打印机及其打印方法、用途
本专利技术涉及3D打印机领域，特别是涉及一种高效3D打印机及其打印方法、用途。
技术介绍
现有技术中，金属模具、陶瓷用品、刀具、厨具等物品的制造采用传统砂模法等手段生产，效率很低，成本高。3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。一般的3D打印机均采用打印头逐层打印，首先通过计算机建模，生成三维模型切片和逐层的截面信息，打印机读取上述信息并用液体状、粉末状或片状的材料将这些截面信息逐层打印出来，各层截面间以各种方式粘合起来形成打印物品。然而，上述一层一层地打印导致其打印速度很慢，难以应用于大规模的生产作业。现有技术中已经公开了一些采用多喷头并行打印来提高打印效率的技术方案。比如，CN201410142105.0公开了一种3D打印方法及3D打印系统，该打印系统在圆形打印平台的上方设置有多个打印头，每个打印头上设有沿圆形径向布置的多个喷头，同步控制机构驱动圆形打印平台绕圆心旋转轴转动并下降，使得成形的打印层在整个圆形打印平台上构成螺旋状。打印数据信息的切片数据在物品中的位置和形状与打印物体的螺旋层状一致。CN201610017185.6公开了一种基于柱坐标式多喷头打印的3D打印机，该方案采用平面极坐标机构实现喷嘴的平面运动，搭配Z方向的运动，实现基于空间柱坐标的轨迹的打印运动，并且可通过调整极坐标平面打印机构的层数和极坐标平面打印机构内喷头的数目来调整喷头，实现多喷头打印。但是，上述技术方案均不适于打印粉状原材料的物品，无法解决层与层之间的结合问题，上述技术方案不适于打印以粉体材料为原来的金属模具、陶瓷用品、刀具、厨具等产品。因此，有必要专利技术一种高效的3D打印机及其打印方法，该3D打印机可适于打印以粉体为材料的产品，尤其可用于打印金属模具、陶瓷用品、刀具、厨具等物品。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于克服上述现有技术的不足，提供一种高效的3D打印机，该打印机设置的多个打印模块可同时工作打印不同的物品层，该打印机尤其适用于打印以粉体材料为原料的物品。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种高效3D打印机,包括设置于真空室内的多个打印模块、所述打印模块设置于承载打印物品的打印平台的上方，多个所述打印模块依次排列，每个所述打印模块与所述打印平台的距离依次增加，所述打印模块和所述打印平台之间可相对运动；其中，所述多个打印模块可同时工作，不同高度的打印模块分别打印对应的物品层，即在其中一个打印模块打印完成一个物品层的一部分时，相邻的打印模块接着在上述物品层的上表面打印下一个物品层；每个所述打印模块包括胶体喷头、给粉装置与吸粉装置，其中所述胶体喷头喷射用于粘结粉体的胶滴，所述给粉装置将所述打印物品的原料粉体喷射到所述胶滴上，所述吸粉装置可将多余的粉体吸走；各物品层之间通过上述胶滴进行粘结固定。优选地，所述多个打印模块沿直线依次设置，所述打印平台可相对于各打印模块水平往复运动；或者，各打印模块可相对于所述打印平台水平往复运动。优选地，所述多个打印模块沿周向依次设置，各打印模块可相对于所述打印平台旋转运动；或者，所述打印平台可相对于各打印模块旋转运动。优选地，各打印模块与所述打印平台的距离可调，和/或各打印模块之间的距离可调。优选地，相邻两个打印模块之间在垂直于所述打印平台的方向上的距离等于打印物品单个打印层的厚度。优选地，所述胶体喷头、给粉装置与吸粉装置与所述打印平台的距离分别可调。优选地，所述胶体喷头喷出的胶滴的直径为1-50μm。本专利技术的目的之二在于提供一种上述3D打印机的打印方法，采取的技术方案如下：一种打印机的打印方法，所述打印方法包括以下步骤：(1)获取物品的打印数据信息并传输至控制器；所述控制器根据所述打印数据信息生成相应的打印指令；(2)所述打印指令驱动所述打印模块相对于所述打印平台进行往复式直线运动或旋转运动；或者，所述打印指令驱动所述打印平台相对于所述打印模块进行往复式直线运动或旋转运动；(3)在步骤(2)进行的同时，所述打印指令驱动所述多个打印模块同时工作，不同高度的打印模块分别打印对应的物品层，即在其中一个打印模块打印完成一个物品层的一部分时，相邻的打印模块接着在上述物品层的上表面打印下一个物品层；每个所述打印模块在打印时，先由所述胶体喷头喷射用于粘结粉体的胶滴至所述打印平台，接着所述给粉装置将所述打印物品的原料粉体喷射到所述胶滴上，然后利用所述吸粉装置将多余的粉体吸走，各物品层之间通过上述胶滴进行粘结固定。优选地，还包括步骤(4)：所述吸粉装置将多余的粉体吸走后输送到所述给粉装置中进行循环利用。本专利技术的目的之三在于提供一种上述3D打印机的用途，采取的技术方案如下：一种高效3D打印机的用途，所述3D打印机至少用于打印金属模具、刀具、厨具、陶瓷用品，其中所述3D打印机为上述3D打印机。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术采用多个打印模块同时并行打印的手段，大大提高了打印效率。所述打印模块包括胶体喷头、给粉装置和吸粉装置，所述打印机尤其适用于打印以粉体材料为原料的物品，各打印层之间通过胶滴进行粘结固定。所述吸粉装置可将多余的粉体吸走循环利用，并且各打印模块均置于真空室中，防止粉体污染环境。各打印模块与打印平台之间的高度差可调、打印模块内部的胶体喷头、给粉装置和吸粉装置与打印平台的高度差也可调，这样设置便于针对不同的打印对象设置不同的打印层厚度。附图说明图1为本专利技术公开的单个打印模块的示意图。图2为本专利技术公开的实施例一的主视示意图。图3为本专利技术公开的实施例一的俯视示意图。图4为本专利技术公开的实施例二的主视示意图。图5为本专利技术公开的实施例二的俯视示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。本专利技术公开了一种高效3D打印机,包括设置于真空室内的多个打印模块、所述打印模块设置于承载打印物品的打印平台的上方，多个所述打印模块依次排列，每个所述打印模块与所述打印平台的距离依次增加，所述打印模块和所述打印平台之间可相对运动；所述多个打印模块可同时工作，不同高度的打印模块分别打印对应的物品层，即在其中一个打印模块打印完成一个物品层的一部分时，相邻的打印模块接着在上述物品层的上表面打印下一个物品层；每个所述打印模块包括胶体喷头、给粉装置与吸粉装置，其中所述胶体喷头喷射用于粘结粉体的胶滴，所述给粉装置将所述打印物品的原料粉体喷射到所述胶滴上，所述吸粉装置可将多余的粉体吸走，各物品层之间通过上述胶滴进行粘结固定。实施例一参见图1-3，本实施例公开了一种高效3D打印机，该3D打印机包括打印平台50、真空室、多个打印模块10、20、30、40、……、N。所述多个打印模块均设置于真空室内，并且在所述打印平台50的上方依次设置，与所述打印平台50的距离最小的打本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效3D打印机,包括设置于真空室内的多个打印模块、所述打印模块设置于承载打印物品的打印平台的上方，多个所述打印模块依次排列，每个所述打印模块与所述打印平台的距离依次增加，所述打印模块和所述打印平台之间可相对运动；其特征在于：所述多个打印模块可同时工作，不同高度的打印模块分别打印对应的物品层，即在其中一个打印模块打印完成一个物品层的一部分时，相邻的打印模块接着在上述物品层的上表面打印下一个物品层；每个所述打印模块包括胶体喷头、给粉装置与吸粉装置，其中所述胶体喷头喷射用于粘结粉体的胶滴，所述给粉装置将所述打印物品的原料粉体喷射到所述胶滴上，所述吸粉装置可将多余的粉体吸走；各物品层之间通过上述胶滴进行粘结固定。

【技术特征摘要】
1.一种高效3D打印机,包括设置于真空室内的多个打印模块、所述打印模块设置于承载打印物品的打印平台的上方，多个所述打印模块依次排列，每个所述打印模块与所述打印平台的距离依次增加，所述打印模块和所述打印平台之间可相对运动；其特征在于：所述多个打印模块可同时工作，不同高度的打印模块分别打印对应的物品层，即在其中一个打印模块打印完成一个物品层的一部分时，相邻的打印模块接着在上述物品层的上表面打印下一个物品层；每个所述打印模块包括胶体喷头、给粉装置与吸粉装置，其中所述胶体喷头喷射用于粘结粉体的胶滴，所述给粉装置将所述打印物品的原料粉体喷射到所述胶滴上，所述吸粉装置可将多余的粉体吸走；各物品层之间通过上述胶滴进行粘结固定。2.一种根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于：所述多个打印模块沿直线依次设置，所述打印平台可相对于各打印模块水平往复运动；或者，各打印模块可相对于所述打印平台水平往复运动。3.一种根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于：所述多个打印模块沿周向依次设置，各打印模块可相对于所述打印平台旋转运动；或者，所述打印平台可相对于各打印模块旋转运动。4.一种根据权利要求2或3所述的3D打印机，其特征在于：各打印模块与所述打印平台的距离可调，和/或各打印模块之间的距离可调。5.一种根据权利要求4所述的3D打印机，其特征在于：相邻两个打印模块之间在垂直于所述打印平台的方向上的距离等于打印物品单个打印层的厚度。6.一种根据权利要求4所述的3...

【专利技术属性】
技术研发人员：武桢，
申请(专利权)人：广东科达洁能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44