一种彩色3D打印装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于3D打印设备技术领域，涉及一种彩色3D打印装置，主体结构包括外壳体、滑轨、升降滑块、导电接收板、高压静电发生器、伺服电机、主动齿轮、固定轴、轴承、调色转笼、从动齿轮和顶针组件，伺服电机驱动主动齿轮转动，主动齿轮通过与从动齿轮的啮合连接驱动调色转笼的旋转，实现蘸取不同颜色原料的柔性绳的转换，微型电机带动驱动滚轮旋转，驱动滚轮通过柔性绳的连接带动从动滚轮旋转，通过顶针向下伸出在柔性绳上形成凸起，凸起上的熔体/溶液在高压静电场中所形成的感应电荷集中，从而被激发形成射流，射流下落冷却固化或者溶剂挥发固化并粘接在一起，形成一定形状的固体，顶针向上抬起，凸起消失进而射流消失，实现3D打印。

A color 3D printing device

【技术实现步骤摘要】
一种彩色3D打印装置
：本技术属于3D打印设备
，具体涉及一种彩色3D打印装置，能够实现彩色制品的精细化快速打印。
技术介绍
：3D打印是一种快速成型技术，也被称为增材制造技术，是利用高分子材料、金属、陶瓷等可粘合材料，以三维数字建模为基础通过逐层打印的方式来构造零件的技术，现已广泛应用于建筑、医学、机械制造和航空航天等领域。目前，3D打印技术主要有熔融沉积成型(FDM)和立体光固化成型(SLA)两种工艺：熔融沉积成型(FDM)的原理是利用材料的热熔性、热塑性与粘结性特征，一层层进行打印模型的堆积成型，优点为材料多样、强度高与成本低，但是在产品精度上远达不到复杂结构产品的加工要求；立体光固化成型(SLA)的原理是利用特定波长、强度的紫外激光，聚焦在液态光敏树脂材料表面，使之由点到线、由线到面顺序凝固，然后逐层叠加形成三维实体。立体光固化成型(SLA)对环境要求苛刻，设备造价高，使用和维护成本较高，受到材料强度和耐热性的局限。当前的3D打印技术局限于单一材料，只能打印一种颜色的三维物体，无法在一个物体同时呈现多种颜色。打印多色制品意味着需要对打印机的材料进行更换，而打印机必须停止工作才能更换材料，这就带来了接续精度的问题，并且效率较低，不能满足高精度彩色制品3D打印的需求。静电纺丝技术是利用高压静电将聚合物熔体或溶液制备成超细纤维的工艺方法，具有设备简单、操作容易、适用物质种类多等优点，已成为聚合物连续纳米纤维材料最主要的制备方式之一。随着纳米科技的发展，作为一种简便有效的可生产纳米纤维的新型加工技术，静电纺丝技术将在生物医用材料、过滤及防护、催化、能源、光电、食品工程、化妆品等领域发挥巨大作用。静电纺丝法能够制备从纳米到微米级别的连续纤维，将3D打印技术与之结合，实现多种色彩材料的高精度制品快速制备，将在生物医用材料、食品工程、化妆品、考古等领域发挥巨大的积极作用。例如，中国专利201821602408.6公开的一种快速全彩色3D打印机包括壳体以及设置在壳体上的控制平台，所述壳体的一端设有料箱，所述料箱的下部设有定量下料器，所述壳体的顶部设有铺料机构，所述铺料机构的一侧设有打印组件，所述打印组件包括打印头轨道支架，所述打印头轨道支架上设有光固化全彩喷墨打印头且光固化全彩喷墨打印头可沿打印头轨道支架滑动，所述光固化全彩喷墨打印头的底部两侧设有UV光固化灯管，所述铺料机构和打印头轨道支架的两端均可沿设置在壳体顶部两侧的运行轨道滑动，所述壳体内设有成型缸体且成型缸体可沿设置在壳体内底部两侧的导轨滑动，所述成型缸体的顶部设有成型缸上端粉床，所述壳体的端部设有出料口且出料口的外侧设有清砂装置；中国专利201810177124.5公开的均匀混色打印的彩色3D打印机包括支撑主体、设置于支撑主体上端部并且用于控制原料流向的入料控制装置、设置于支撑主体下端部且可绕自身轴线转动的旋转主体，旋转主体的下端部设置有若干个沿其圆周方向均匀间隔布置的挤出头，旋座本体与支撑主体的接触端面上设置有数量与挤出头数量相同并且与挤出头呈一一对应接通的接口，支撑主体上设置有若干个用于接收入料控制装置提供的原料的单色熔流道，并且其中的一个接口与单色熔流道的其中一条相互接通；上述的入料控制装置设置成可在串色引导状态以及混色引导状态之间切换，并且处于串色引导状态时，入料控制装置接收多股固态原料并且可引导多股固态原料依次的深入至相应的单色熔流道内；入料控制装置处于混色引导状态时，入料控制装置接收多股固态原料并引导至混料机构中并产生熔融态混合料，入料控制装置并引导熔融态混合原料进入至其中一个单色熔流道中；入料控制装置包括架体，架体上设置有引导固态原料进入的运料孔，支撑主体的上端部设置有用于引导架体沿水平方向移动的导槽，支撑主体上设置有位于导槽内并且沿导槽导向方向间隔交错布置的单色熔流道、混色入料通道，架体连接于导向切换机构并且导向切换机构输出的动力可实现入料控制装置沿导槽的导向方向运动并实现在串色引导状态以及混色引导状态之间切换；串色引导状态下，运料孔引导固态原料进入至单色熔流道内；混色引导状态下，运料孔引导固态原料进入至混色入料通道中；混色入料通道的卸料端连接于混料机构；入料控制装置还包括安装于架体的束紧机构，束紧机构与固态原料相对应且用于推动固态原料入料，所述的束紧机构包括拨杆、夹持轮体，拨杆呈L型结构且拨杆由相互垂直的长杆段、短杆段组成，长杆段、短杆段的垂直连接处设置有转轴并且拨杆可绕该转轴偏转，所述的转轴的中心轴线方向与固态原料的入料方向相垂直，短杆段的自由端部活动设置有可绕自身轴线转动的夹持轮体，夹持轮体与动力轮体相对应并且夹持轮体与动力轮体之间形成夹持区域，固态原料引入至入料控制装置内、穿过夹持轮体与动力轮体之间的夹持区域；束紧机构还包括有推动拨杆偏转并实现夹持轮体朝向动力轮体方向靠拢的弹性复位件；以及在医学领域打印人体器官的彩色替代品和人体工程组织支架的不同区域功能的识别、化妆品领域的彩色打印产品、考古领域的文物彩色修复等。因此，现阶段迫切需要开发一种彩色3D打印技术装置，以满足3D打印领域的彩色精细打印要求。
技术实现思路
：本技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷，研发一种彩色3D打印装置，在二维平面上实现不同色彩单股射流的精确沉积，以制备精细度可调控的三维彩色制品。为了实现上述目的，本技术涉及的彩色3D打印装置主体结构包括外壳体、滑轨、升降滑块、导电接收板、高压静电发生器、伺服电机、主动齿轮、固定轴、轴承、调色转笼、从动齿轮和顶针组件；外壳体由上壁板、下壁板、左壁板、右壁板、前门板和后壁板围合构成，下壁板的上表面上设置有滑轨，滑轨中设置有升降滑块，导电接收板与高压静电发生器电连接，右壁板上设置有伺服电机，伺服电机与主动齿轮同轴插接式连接，左壁板与右壁板之间设置有固定轴，固定轴的左右两端均套设有轴承，调色转笼分别与两个轴承连接后套设在固定轴上，调色转笼的右侧外围套设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合连接，固定轴上两个轴承之间还套设有顶针组件；升降滑块的顶面与导电接收板插接式连接。本技术涉及的调色转笼的主体结构包括左调色滚轮、右调色滚轮、连接杆、微型电机、驱动滚轮、安装平台、从动滚轮、左料桶、右料桶和柔性绳；正六边形结构的左调色滚轮和右调色滚轮通过等间距式设置的六根连接杆连接固定成一个整体，左调色滚轮的左侧面上以左调色滚轮中心为圆心等角度式设置有六个微型电机，微型电机与驱动滚轮同轴插接式连接，右调色滚轮的右侧面上以右调色滚轮中心为圆心等角度设置有六个安装平台，安装平台上设置有从动滚轮，左调色滚轮上等间距式设置有六个左料桶，右调色滚轮上等间距式设置有六个右料桶，柔性绳环绕在驱动滚轮和从动滚轮外围并穿过左料桶和右料桶；左料桶和右料桶镜像设置，主体结构相同，均包括壳体、进出料孔、加热板、导向轮、左挤压滚轮和右挤压滚轮；壳体的顶部开设有进出料孔，壳体的外部左侧和右侧设置有加热板，壳体内柔性绳进出壳体处设置有导向轮以及成对设置的左挤压滚轮和右挤压滚轮；顶针组件的主体结构包括顶针移动滑块、顶针和滑轮；顶针移动滑块套本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种彩色3D打印装置，其特征在于主体结构包括外壳体、滑轨、升降滑块、导电接收板、高压静电发生器、伺服电机、主动齿轮、固定轴、轴承、调色转笼、从动齿轮和顶针组件；外壳体由上壁板、下壁板、左壁板、右壁板、前门板和后壁板围合构成，下壁板的上表面上设置有滑轨，滑轨中设置有升降滑块，导电接收板与高压静电发生器电连接，右壁板上设置有伺服电机，伺服电机与主动齿轮同轴插接式连接，左壁板与右壁板之间设置有固定轴，固定轴的左右两端均套设有轴承，调色转笼分别与两个轴承连接后套设在固定轴上，调色转笼的右侧外围套设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合连接，固定轴上两个轴承之间还套设有顶针组件；升降滑块的顶面与导电接收板插接式连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种彩色3D打印装置，其特征在于主体结构包括外壳体、滑轨、升降滑块、导电接收板、高压静电发生器、伺服电机、主动齿轮、固定轴、轴承、调色转笼、从动齿轮和顶针组件；外壳体由上壁板、下壁板、左壁板、右壁板、前门板和后壁板围合构成，下壁板的上表面上设置有滑轨，滑轨中设置有升降滑块，导电接收板与高压静电发生器电连接，右壁板上设置有伺服电机，伺服电机与主动齿轮同轴插接式连接，左壁板与右壁板之间设置有固定轴，固定轴的左右两端均套设有轴承，调色转笼分别与两个轴承连接后套设在固定轴上，调色转笼的右侧外围套设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合连接，固定轴上两个轴承之间还套设有顶针组件；升降滑块的顶面与导电接收板插接式连接。


2.根据权利要求1所述的彩色3D打印装置，其特征在于调色转笼的主体结构包括左调色滚轮、右调色滚轮、连接杆、微型电机、驱动滚轮、安装平台、从动滚轮、左料桶、右料桶和柔性绳；正六边形结构的左调色滚轮和右调色滚轮通过等间距式设置的六根连接杆连接固定成一个整体，左调色滚轮的左侧面上以左调色滚轮中心为圆心等角度式设置有六个微型电机，微型电机与驱动滚轮同轴插...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏波，周怡宏，韩雯雯，汪传生，杨卫民，焦冬梅，刘海超，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37