一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头及方法技术

本发明专利技术公开了一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头及方法，该打印喷头包括树脂罐、控制系统、供料管一至供料管五、打印支架、打印喷头一至打印喷头五、第一组紫外线光源、第二组紫外线光源以及电磁阀一至电磁阀五。树脂罐位于打印支架上侧，供料管一至供料管五分别上接树脂罐，下接安装于打印支架上的打印喷头一至打印喷头五，第一组紫外线光源和第二组紫外线光源分别包含三个紫外线光源灯，分别位于五个打印喷头两侧，电磁阀一至电磁阀五分别安装于五根供料管上。本发明专利技术具有一次性打印三层的制造方式，制造周期短以及打印成型速度快的特点。

A 3D Printing Nozzle and Method Based on 3D P for Photosolidification Multilayer Synchronized Printing

The invention discloses a 3D printing nozzle and a method based on 3D P for multi-layer synchronous printing. The printing nozzle comprises a resin tank, a control system, a feeding pipe to a feeding pipe, a printing support, a printing nozzle to a printing nozzle, a first set of ultraviolet light sources, a second set of ultraviolet light sources and a solenoid valve to an electromagnetic field. Valve five. The resin tank is located on the upper side of the printing support. The resin tank is connected with the feeding pipe one to the feeding pipe five respectively. The printing sprinkler one to the printing sprinkler five installed on the printing support is connected below. The first group of ultraviolet light sources and the second group of ultraviolet light sources contain three ultraviolet light sources, which are located on both sides of the five printing sprinklers and the solenoid valve one respectively. The solenoid valve 5 is installed on five feeding pipes respectively. The invention has a manufacturing method of three layers of one-time printing, short manufacturing cycle and fast printing forming speed.

【技术实现步骤摘要】
一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头及方法
本专利技术属于3D打印
，具体涉及一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头及方法。
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零件。目前市场常见的3D打印技术包括：光固化成型(StereolithographyApparatus，SLA)，熔融沉积快速成型(FusedDepositionModeling，FDM)，三维粉末粘接成型(ThreeDimensionalPrintingandGluing，3DP)，选择性激光烧结成型(SelectiveLaserSintering，SLS)等。光固化技术(SLA)用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面，这样层层叠加构成一个三维实体。3DP技术采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。具体工艺过程如下：上一层粘结完毕后，成型缸下降一个距离(等于层厚：0.013～0.1mm)，供粉缸上升一高度，推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。喷头在计算机控制下，按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘结剂的地方为干粉，在成形过程中起支撑作用，且成形结束后去除。
技术实现思路
本专利技术的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头及方法，该打印喷头具有一次性打印三层的制造方式，制造周期短以及打印成型速度快的特点。为实现上述目的，本专利技术所采用的的技术方案如下：一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头，由树脂罐、控制系统、供料管一至供料管五、打印支架、打印喷头一至打印喷头五、第一组紫外线光源、第二组紫外线光源以及电磁阀一至电磁阀五组成。树脂罐位于打印支架上侧，供料管一至供料管五分别上接树脂罐，下接安装于打印支架上的打印喷头一至打印喷头五，第一组紫外线光源和第二组紫外线光源分别包含三个紫外线光源灯，分别位于五个打印喷头两侧，电磁阀一至电磁阀五分别安装于五根供料管上。上述基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头中，所述树脂罐内装有液态光敏树脂，通过五根供料管与五个打印喷头相连。上述基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头中，所述供料管共有五根，每根供料管一端连接树脂罐，另一端连接所对应的打印喷头。上述基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头中，所述打印支架下端安装五个打印喷头和两组紫外线光源，打印支架下表面共有三个层面，每个层面之间垂直距离为一个层厚，下端下层面上安装一个打印喷头，下端中间层面上对称安装两个打印喷头，下端上层面上对称安装两个打印喷头。上述基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头中，所述打印喷头共有五个，每个打印喷头内设置有搅拌螺旋桨，所述的喷头内为真空，该喷头的出口为圆柱形，且喷射方向垂直于打印平台。上述基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头中，所述紫外线光源所发出的紫外光的波长范围为300nm～400nm，且功率范围为30～90mW，所述紫外线光源共有两组，第一组紫外线光源共有三个，分别位于打印喷头一、打印喷头二、打印喷头三右侧，对打印喷头一、打印喷头二、打印喷头三喷出的液态光敏树脂进行照射固化，第二组紫外线光源共有三个，分别位于打印喷头一、打印喷头四、打印喷头五左侧，对打印喷头一、打印喷头四、打印喷头五喷出的液态光敏树脂进行照射固化。上述基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头中，所述电磁阀共有五个，采用直动式电磁阀，分别安装于五根供料管上，由控制系统控制，通电时阀门打开，供料管中的液态光敏树脂由树脂罐向打印喷头流动，断电时阀门关闭，供料管中的液态光敏树脂停止由树脂罐向打印喷头流动。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是，本打印喷头具有一次性打印三层的制造方式，制造周期短以及打印成型速度快的特点。附图说明图1是基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头结构示意图。图中各数字标号的名称分别是：1-树脂罐，2-供料管一，3-供料管二，4-供料管三，5-供料管四，6-供料管五，7-打印支架，8-电磁阀一，9-电磁阀二，10-电磁阀三，11-电磁阀四，12-电磁阀五，13-打印喷头一，14-打印喷头二，15-打印喷头三，16-打印喷头四，17-打印喷头五，18-第一组紫外线光源，19-第二组紫外线光源。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明，但本专利技术的实际应用形式并不仅限于图示的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应被认为属于本专利技术保护的范围。参见附图1本专利技术所述的基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头由树脂罐1、控制系统、供料管一2、供料管二3、供料管三4、供料管四5、供料管五6、打印支架7、电磁阀一8、电磁阀二9、电磁阀三10、电磁阀四11、电磁阀五12、打印喷头一13、打印喷头二14、打印喷头三15、打印喷头四16、打印喷头五17、第一组紫外线光源18、第二组紫外线光源19组成。树脂罐1位于打印支架7上侧，供料管一至供料管五2～6分别上接树脂罐1，下接安装于打印支架7上的打印喷头一至打印喷头五13～17，第一组紫外线光源18和第二组紫外线光源19分别包含三个紫外线光源灯，分别位于五个打印喷头13～17两侧，电磁阀一至电磁阀五8～12分别安装于五根供料管2～6上。所述控制系统对电磁阀8～12进行通电断电控制，通电时阀门打开，供料管2～6中的液态光敏树脂由树脂罐1向打印喷头13～17流动，断电时阀门关闭，供料管2～6中的液态光敏树脂停止由树脂罐1向打印喷头13～17流动，当打印喷头进行第一个三层打印时，控制系统激活打印喷头一13、打印喷头二14、打印喷头三15、电磁阀一8、电磁阀二9、电磁阀三10以及第一组紫外线光源18，完成第一个三层面打印后，打印支架7向上移动三个层厚的垂直距离，当打印喷头进行第二个三层打印时，控制系统激活打印喷头一13、打印喷头四16、打印喷头五17、电磁阀一8、电磁阀四11、电磁阀五12以及第二组紫外线光源19，完成第二个三层面打印，循环交替打印，直至完成三维实体的打印制作。如图1所示，该基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头工作方法如下：步骤1：开启3D打印喷头、控制系统，并将树脂槽1充满液态光敏树脂；步骤2：控制系统激活打印喷头一13、打印喷头二14、打印喷头三15、电磁阀一8、电磁阀二9、电磁阀三10以及第一组紫外线光源18，完成第一个三层面打印；步骤3：打印支架7向上移动三个层厚的垂直距离，控制系统激活打印喷头一13、打印喷头四16、打印喷头五17、电磁阀一8、电磁阀四11、电磁阀五12以及第二组紫外线光源19，完成下个三层面打印；步骤4：重复步骤2、步骤3，直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头，其特征在于：包括树脂罐(1)、控制系统、供料管一(2)、供料管二(3)、供料管三(4)、供料管四(5)、供料管五(6)、打印支架(7)、电磁阀一(8)、电磁阀二(9)、电磁阀三(10)、电磁阀四(11)、电磁阀五(12)、打印喷头一(13)、打印喷头二(14)、打印喷头三(15)、打印喷头四(16)、打印喷头五(17)、第一组紫外线光源(18)以及第二组紫外线光源(19)，树脂罐(1)位于打印支架(7)上侧，供料管一至供料管五(2～6)分别上接树脂罐(1)，下接安装于打印支架(7)上的打印喷头一至打印喷头五(13～17)，第一组紫外线光源(18)和第二组紫外线光源(19)分别包含三个紫外线光源灯，分别位于五个打印喷头(13～17)两侧，电磁阀一至电磁阀五(8～12)分别安装于五根供料管(2～6)上。

【技术特征摘要】
1.一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头，其特征在于：包括树脂罐(1)、控制系统、供料管一(2)、供料管二(3)、供料管三(4)、供料管四(5)、供料管五(6)、打印支架(7)、电磁阀一(8)、电磁阀二(9)、电磁阀三(10)、电磁阀四(11)、电磁阀五(12)、打印喷头一(13)、打印喷头二(14)、打印喷头三(15)、打印喷头四(16)、打印喷头五(17)、第一组紫外线光源(18)以及第二组紫外线光源(19)，树脂罐(1)位于打印支架(7)上侧，供料管一至供料管五(2～6)分别上接树脂罐(1)，下接安装于打印支架(7)上的打印喷头一至打印喷头五(13～17)，第一组紫外线光源(18)和第二组紫外线光源(19)分别包含三个紫外线光源灯，分别位于五个打印喷头(13～17)两侧，电磁阀一至电磁阀五(8～12)分别安装于五根供料管(2～6)上。2.根据权利要求1所述的一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头，其特征在于：所述的供料管(2～6)共有五根，每根供料管一端连接树脂罐(1)，另一端连接所对应的打印喷头(13～17)。3.根据权利要求1所述的一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头，其特征在于：所述的打印支架(7)下端安装五个打印喷头(13～17)和两组紫外线光源(18、19)，打印支架(7)下表面共有三个层面，每个层面之间垂直距离为一个层厚，下端下层面上安装一个打印喷头(13)，下端中间层面上对称安装两个打印喷头(14、16)，下端上层面上对称安装两个打印喷头(15、17)。4.根据权利要求1所述的一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头，其特征在于：所述的紫外线光源(18、19)所发出的紫外光的波长范...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗学文，徐文博，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61