一种3D粉末打印混色机构及其混色方法技术

本发明专利技术涉及一种3D粉末打印混色机构及其混色方法，其包括若干原色运输单元和混色单元；其中原色运输单元包括色输送腔，在原色输送腔上连接有原色罐、气压输入管A、溶剂输入管、原色输出管、废液排出管，废液排出管位于底部；混色单元包括球形的原色混合腔，原色混合腔的顶部设置连接原色输出管，原色混合腔的中部侧壁上设置气压输入管B，原色混合腔的底部侧壁上设置混合面，混合面表面包括汇流弧面和射流弧面，原色混合腔的底部设置射出管，原色混合腔的底部侧壁设置废液排出管；本结构利用气压、液体混合液化的方法实现染料的稀释、混合、雾化、喷射过程，同时也利用气压实现各单元废液的排放。

A Mixing Mechanism for 3D Powder Printing and Its Mixing Method

The invention relates to a 3-D powder printing mixing mechanism and a mixing method, which comprises several primary color transport units and mixing units. The primary color transport unit includes a color conveying chamber, which is connected with a primary color tank, a pneumatic input tube A, a solvent input tube, a primary color output tube and a waste liquid discharge tube. The waste liquid discharge tube is located at the bottom; and the primary color mixing unit includes a spherical primary color mixing unit. The top of the primary color mixing chamber is connected with the primary color output tube, the middle side wall of the primary color mixing chamber is provided with the air pressure input tube B, the bottom side wall of the primary color mixing chamber is provided with the mixing surface, which includes the confluence arc surface and the jet arc surface, the bottom of the primary color mixing chamber is provided with the ejecting tube, and the bottom side wall of the primary color mixing chamber is provided with the waste liquid discharge tube. The process of dilution, mixing, atomization and spraying of dyes can be realized by combining liquefaction method. At the same time, the exhaust of each unit can be realized by using air pressure.

【技术实现步骤摘要】
一种3D粉末打印混色机构及其混色方法
本专利技术涉及一种3D粉末打印混色机构及其混色方法，属于3D打印领域。
技术介绍
在一些粉末打印过程中，因为相关的需求，需要随着逐层打印的过程对工件表面进行注册的着色，传统的着色系统类似于喷墨打印设备，利用各个原色颜料的混合，混合后产生的液滴喷涂到打印工件表面，但此种打印方式，经常会出在和喷墨喷头因为打印粉末的干结而发生喷墨系统的堵死，而且因为3D打印的喷墨距离相比于文件喷墨打印的距离更大，打印时需要的喷墨量也更多，上一次打印产生的多余液滴很容易二次喷涂到下一次打印位置上，使得颜色的局部精准度发生偏差，影响产品质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术中传统的喷墨着色系统易堵塞且颜色精准度差的技术问题，提供一种3D粉末打印混色机构及其混色方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种3D粉末打印混色机构，其包括若干原色运输单元和混色单元；其中所述原色运输单元包括一个原色输送腔，在所述原色输送腔的顶部连接有一个原色罐，原色罐内设置有一个挤压活塞用于挤压原色罐内的原色染料，所述原色输送腔为球形结构，所述原色运输腔的上部侧壁上连接有一个气压输入管A，原色运输腔的底部侧壁上连接有一个溶剂输入管，所述气压输入管A的轴线和溶剂输入管的轴线在原色输送腔的中心位置交叉，所述原色运输腔的中部侧壁上设置有一个原色输出管，其中原色输入管A位于原色输送腔右侧内壁，气压输入管A、溶剂输入管位于原色输送腔左侧内壁，之间相对原色运输腔的中心呈镜像对称，所述原色输送腔的底部设置有一个废液排出管，所述废液排出管上连接有负压抽液设备；所述混色单元包括一个球形的原色混合腔，所述原色混合腔的顶部设置有若干原色射入管，所述原色射入管与原色输出管之间通过连接管路连接，所述原色混合腔的中部侧壁上设置有一个气压输入管B，所述原色混合腔的底部侧壁上设置有一个混合面，混合面与气压输入管B位于原色混合腔的同一方向的内侧壁上，所述混合面表面包括一个汇流弧面，所述混合面的端部还设置有一个射流弧面，汇流弧面与射流弧面之间互相连续，所述各原色射入管的轴线在汇流弧面表面交叉，所述气压输入管B的轴线与汇流弧面的表面相切，所述各原色射入管的交叉点位于气压输入管B的端部与气压输入管B相对汇流弧面的切点之间，所述原色混合腔的底部设置有一个射出管，射出管的轴线与射流弧面表面相切，所述原色混合腔的底部侧壁对应汇流弧面的背部设置有一个废液排出管，所述废液排出管上连接有负压抽液设备。一种3D粉末打印混色机构的混色方法，依次包括原色调配步骤、原色雾化步骤、原色释放步骤、原色排出步骤，还包括原色混合步骤、混合色雾化步骤、混合色排出步骤、混合色废液排出步骤；其中所述原色调节调节步骤为首先将原色染料从原色罐内挤出，随后根据对应的颜色的对比度通过溶剂输入管在原色染料中添加对应量的溶剂；原色雾化步骤包括溶剂通过溶剂输入管射入到原色输送腔中，同时气压输入管A将高压气输入到原色输送腔中，溶剂与高压气交叉使得染料溶剂高度雾化，同时原色染料从原色罐滴入到溶剂与高压气压的交叉位置，利用高速雾化的溶剂使得原色染料与溶剂高速混合；原色释放步骤，利用压力差，将雾化的后的原色染料溶剂释放到原色混合腔内；原色排出步骤，根据需求释放出相应流量的原色染料溶剂，释放完成后，封闭原色输出管和原色罐，增大溶剂输入管和气压输入管A的流量，清洗原色输送腔，并利用气压输入管A的气压，将多余的原色染料溶剂通过废液排出管排出，防止多余原色染料溶剂对后期原色染料溶剂配比精准度的影响；所述原色混合步骤为将各原色输送腔的原色染料溶剂输入到原色混合腔中，各原色输送腔输出的雾化的原色染料溶剂汇集于汇流弧面，利用汇流弧面的弧形表面，利用原色染料溶剂原有的流动动力，使得原色染料溶剂紧贴于移动，通过向心力使得原色染料溶剂在汇流弧面移动混合；所述混合色雾化步骤为，利用气压输入管B输出的气压，在汇流弧面表面产生一层沿汇流弧面表面移动的高压气流，利用高压气流带动原色染料溶剂在汇流弧面加速移动并加速混合，混合后的原色染料溶剂随着高速气流移动到射流弧面，并在射流弧面端部发生压降，使得混合后的原色染料溶剂雾化释放，并在气压输入管B气压的驱动下从射出管射出；混合色废液排出步骤为在原色排出步骤以及混合色排出步骤完成后，继续在原色输送腔中释放入溶剂，使得溶剂排放到原色混合腔中，并利用气压输入管B的高速气压对原色混合腔进行清洗，清洗完成后，利用气压输入管B的气压，将清洗后的溶剂从原色混合腔底部的废液排出管排。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过一个改进结构的原色射入单元和原色混合单元，首先利用气流和液流交叉产生的高速雾化原理，使得溶剂、驱动气压、原色染料在雾化的过程中，混合产生雾化状的喷射，防止原色染料分层导致的设备的堵塞和混合的不均匀，解决了染料混合分层，混合浓度不均匀的问题。2、原色混合单元同样利用气流和液流的交叉产生雾化，同时本设备利用了一个汇流弧面，利用弧面表面的气压带动混合燃料溶剂高速流动，保证混合效能以及喷射速率，同时利用射流弧面的端部压力降，产生高速雾化的混合燃料溶剂，进行打印，保证了打印的均匀度。3、本设备设置的清洁系统，可以将射入单元和混合单元空腔中的多余燃料进行清洁和排出，保证两者内部的清洁，防止堵塞以及染色精准度的偏差。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的结构示意图；图中：1、原色罐；2、挤压活塞；3、原色输送腔；4、气压输入管A；5、溶剂输入管；6、废液排出管；7、原色射入管；8、原色混合腔；9、气压输入管B；10、汇流弧面；11、射流弧面；12、射出管。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示，本专利技术为一种3D粉末打印混色机构，其包括若干原色运输单元和混色单元；其中所述原色运输单元包括一个原色输送腔，在所述原色输送腔的顶部连接有一个原色罐，原色罐内设置有一个挤压活塞用于挤压原色罐内的原色染料，挤压活塞通过一个直线步进电机进行驱动，所述原色输送腔为球形结构，所述原色运输腔的上部侧壁上连接有一个气压输入管A，气压输入管A连接在一个气泵上，在气压输入管上设置有截止阀A，原色运输腔的底部侧壁上连接有一个溶剂输入管，溶剂输入管通过一个液流泵进行驱动，在溶剂输入管上设置有截止阀B，所述气压输入管A的轴线和溶剂输入管的轴线在原色输送腔的中心位置交叉，所述原色运输腔的中部侧壁上设置有一个原色输出管，原色输出管上设置有截止阀C，截止阀C为蝶阀，其中原色输入管A位于原色输送腔右侧内壁，气压输入管A、溶剂输入管位于原色输送腔左侧内壁，之间相对原色运输腔的中心呈镜像对称，所述原色输送腔的底部设置有一个废液排出管A，废液排出管A连接于负压抽液设备A，废液排出管上设置截止阀D，所述废液排出管上连接有负压抽液设备；所述混色单元包括一个球形的原色混合腔，所述原色混合腔的顶部设置有若干原色射入管，所述原色射入管与原色输出管之间通过连接管路连接，所述原色混合腔的中部侧壁上设置有一个气压输入管B，气压输入管B上设置有截止阀E，所述原色混合腔的底部侧壁上设置有一个混合面，混合面与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D粉末打印混色机构，其特征是：其包括若干原色运输单元和混色单元；其中所述原色运输单元包括一个原色输送腔，在所述原色输送腔的顶部连接有一个原色罐，原色罐内设置有一个挤压活塞用于挤压原色罐内的原色染料，所述原色输送腔为球形结构，所述原色运输腔的上部侧壁上连接有一个气压输入管A，原色运输腔的底部侧壁上连接有一个溶剂输入管，所述气压输入管A的轴线和溶剂输入管的轴线在原色输送腔的中心位置交叉，所述原色运输腔的中部侧壁上设置有一个原色输出管，其中原色输入管A位于原色输送腔右侧内壁，气压输入管A、溶剂输入管位于原色输送腔左侧内壁，之间相对原色运输腔的中心呈镜像对称，所述原色输送腔的底部设置有一个废液排出管，所述废液排出管上连接有负压抽液设备；所述混色单元包括一个球形的原色混合腔，所述原色混合腔的顶部设置有若干原色射入管，所述原色射入管与原色输出管之间通过连接管路连接，所述原色混合腔的中部侧壁上设置有一个气压输入管B，所述原色混合腔的底部侧壁上设置有一个混合面，混合面与气压输入管B位于原色混合腔的同一方向的内侧壁上，所述混合面表面包括一个汇流弧面，所述混合面的端部还设置有一个射流弧面，汇流弧面与射流弧面之间互相连续，所述各原色射入管的轴线在汇流弧面表面交叉，所述气压输入管B的轴线与汇流弧面的表面相切，所述各原色射入管的交叉点位于气压输入管B的端部与气压输入管B相对汇流弧面的切点之间，所述原色混合腔的底部设置有一个射出管，射出管的轴线与射流弧面表面相切，所述原色混合腔的底部侧壁对应汇流弧面的背部设置有一个废液排出管，所述废液排出管上连接有负压抽液设备。...

【技术特征摘要】
1.一种3D粉末打印混色机构，其特征是：其包括若干原色运输单元和混色单元；其中所述原色运输单元包括一个原色输送腔，在所述原色输送腔的顶部连接有一个原色罐，原色罐内设置有一个挤压活塞用于挤压原色罐内的原色染料，所述原色输送腔为球形结构，所述原色运输腔的上部侧壁上连接有一个气压输入管A，原色运输腔的底部侧壁上连接有一个溶剂输入管，所述气压输入管A的轴线和溶剂输入管的轴线在原色输送腔的中心位置交叉，所述原色运输腔的中部侧壁上设置有一个原色输出管，其中原色输入管A位于原色输送腔右侧内壁，气压输入管A、溶剂输入管位于原色输送腔左侧内壁，之间相对原色运输腔的中心呈镜像对称，所述原色输送腔的底部设置有一个废液排出管，所述废液排出管上连接有负压抽液设备；所述混色单元包括一个球形的原色混合腔，所述原色混合腔的顶部设置有若干原色射入管，所述原色射入管与原色输出管之间通过连接管路连接，所述原色混合腔的中部侧壁上设置有一个气压输入管B，所述原色混合腔的底部侧壁上设置有一个混合面，混合面与气压输入管B位于原色混合腔的同一方向的内侧壁上，所述混合面表面包括一个汇流弧面，所述混合面的端部还设置有一个射流弧面，汇流弧面与射流弧面之间互相连续，所述各原色射入管的轴线在汇流弧面表面交叉，所述气压输入管B的轴线与汇流弧面的表面相切，所述各原色射入管的交叉点位于气压输入管B的端部与气压输入管B相对汇流弧面的切点之间，所述原色混合腔的底部设置有一个射出管，射出管的轴线与射流弧面表面相切，所述原色混合腔的底部侧壁对应汇流弧面的背部设置有一个废液排出管，所述废液排出管上连接有负压抽液设备。2.一种如权利要求1所述的3D粉末打印混色机构的混色方法，其特征是：依次包括原色调配步骤、原色雾化步骤、原色释放步骤、原色排出步骤，还包括原色混合步骤、混合色雾化步骤、混...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栓林，王拴绪，欧卫婷，薛超，景岩，
申请(专利权)人：南京机器人研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32