印刷转移式光固化三维彩色打印技术及装置，属机械—光电技术领域。必要构造包括：电子控制系统、机械运动系统、支持壳体、多喷嘴喷墨打印头，包含用于生成成型物件的成型物料喷嘴及用于生成支撑的支撑材料喷嘴或仅仅使用成型物料喷嘴，每类喷嘴的喷孔数量不少于1个、成型物件升降台；用了印刷切层过程、切层对位过程及转移固化过程；完成了一个切层的建造过程；周而复始重复上述过程，印刷切层过程‑‑‑切层对位过程‑‑‑‑转移固化过程；透明基板的非喷涂印刷切层的背面对当前印刷切层进行光固化照射，成型物件就会被一次次的加高生长在升降台上，最终完成了整个物件的打印，最终生成单色或彩色的高精度三维打印品。
Printing transfer light curing three dimensional color printing technology and device
【技术实现步骤摘要】
印刷转移式光固化三维彩色打印技术及装置[所属领域]本专利技术属机械—光电
确切的讲是借助于多喷嘴打印是一种新的快速成型工艺(MJP:Multijetmodeling(pringting)：多喷嘴喷射工艺)，通过3DP(threedemensionprinting)方式喷堆固化及包裹该彩色壳层的全彩3D打印法及装置。[
技术介绍
]多喷嘴打印(MJP:Multijetmodeling(pringting))是一种新的快速成型工艺，它能够提供光滑、高分辨率和具有复杂几何形状的塑料件。整个过程只需要UV灯和光敏材料。该技术最早起源于：三维印刷(3DP)工艺的3D打印技术。是美国麻省理工学院EmanualSachs等人研制的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP(Three-DimensionalPrinting)专利，该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。之后美国的3DSystems品牌，将上述“非成形材料微滴喷射”改变为：“光敏树脂类的成形材料微滴喷射，结合光固化进行逐层类似印刷成型”,因而生成另一类彩色打印技术及商业机型：如3DSystems品牌的型号:ProJet3600机型。3D打印的总体历史发展概况：1986年美国博士CharlesWHull在其一篇论文中提出使用激光照射光敏树脂表面，并固化制作三维物体的概念。之后，CharlesWHull申请相关专利。harlesHull开发了第一台商业3D印刷机。1986年便出现SLA的雏形，SLA是最早提出并实现商业应用的成型技术。1988年，3D打印行业巨头3DSystems公司根据SLA成型技术原理制作世界上第一台SLA3D打印机——SLA250，并将其商业化。自此，基于SLA成型技术的机型如雨后春笋，相继出现。2011年8月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印飞机。2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。2012年Formlabs团队在众筹平台推出了一款基于SLA成型技术的3D打印机——Form1，并在该平台发起众筹以筹集资金。2013年10月，全球首次成功拍卖一款名为“ONO之神”的3D打印艺术品。2013年11月，美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司“固体概”(SolidConcepts)设计制造出3D打印金属手枪。[2]2017年1月16日，科技公司Bellus3D可完整拍下高分辨率的人脸3D照片，这些照片进行3D打印出的面具与真正的人脸。2017年4月7日，德国运动品牌阿迪达斯(adidas)推出了全球首款鞋底3D打印制成的运动鞋，计划2018年开始批量生产，以应对快速变化的时尚潮流，生产更多定制产品。时至今日，研究和生产SLA技术的组织、企业、团队已然众多。国内相关机构有华中科技大学、西安交通大学、珠海西通、智垒等；国外有3DSystems公司、EOS公司、ZCorporation、CMET公司、D-MEC公司、Teijinseiki公司、Formlabs公司等。3D制造技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快，精度较高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。表性的公司及产品：3DSystems公司在SLA技术研究领域起步最早，相应生产的机型也众多，如：Projet1500、Objet3600以及在欧洲模展上推出的ProX800等。国内有西通光固化3D打印机、铭展MBotForm13D打印机、ATSmake3D打印机等。3D打印机，已成功打印一辆F1赛车日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、聚乳酸、ABS树脂、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。原理性技术概况：基础打印过程：英国工程师“打印”出无人飞机三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。切片处理：打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex系列还有三维Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而三维打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。完成打印：三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样)，要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西(如可溶的东西)作为支撑物。以下着重对于本专利技术密切相关的3DSystems品牌的型号:ProJet3600机型的工作原理作详细阐述：基本构造包括以下组件：机械系统：保持及调本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.印刷转移式光固化三维彩色打印技术，所需要的必要构造包括：电子控制系统、机械运动系统、支持壳体、多喷嘴喷墨打印头：包含成型物料喷嘴及支撑材料喷嘴或仅仅使用成型物料喷嘴，每类喷嘴的喷孔数量不少于1个、成型物件升降台、透明基板、固化光源；关键部件的连接关系为：通过机械系统保持升降台与透明基板之间的改变距离的相对运动、通过机械系统保持多喷嘴喷墨打印头与透明基板之间产生可控的相对运动，多喷嘴打印头与色墨储墨盒与支撑储料盒之间是通过输液管相连或是一体化的紧凑结构；其特征就在于：本专利技术的三维彩色打印技术采用了印刷切层过程、切层对位过程及转移固化过程作为工作流程，详述为：印刷切层过程包括：电子控制系统及驱动多喷嘴喷墨打印头运动并在透明基板上喷涂印刷预先编辑好的物件内容的切片，该切片内容包括成型物料及支撑材料内容或仅仅成型物料内容、或仅仅支撑材料内容，透明基板的表面具有对墨料不沾的特性；切层对位过程包括：驱动升降台并与透明基板接近，并保持一个切层的距离，同时使得固化在升降台上的已成型物件的轮廓刚好对准升降台上的切片，已成型物件的轮廓也就刚好接触到升降台上的切片，直到成型物件(12)的固化截面与透明基板(15)之间的距离上等于印刷切层(8)的厚度时，成型物件(12)的固化截面将与印刷切层(8)接触，切层对位过程完成；转移固化过程包括：透明基板的非喷涂印刷切层的背面对当前印刷切层进行光固化照射，照射后切层墨水被固化并被牢牢的粘接转移到成型物件的当前切面上来了，成型物件被加高了一个切层的高度，完成了一个切层的建造过程；周而复始重复上述过程，最终完成了整个物件的打印。/n...
【技术特征摘要】
20180914 CN 20181107687351.印刷转移式光固化三维彩色打印技术，所需要的必要构造包括：电子控制系统、机械运动系统、支持壳体、多喷嘴喷墨打印头：包含成型物料喷嘴及支撑材料喷嘴或仅仅使用成型物料喷嘴，每类喷嘴的喷孔数量不少于1个、成型物件升降台、透明基板、固化光源；关键部件的连接关系为：通过机械系统保持升降台与透明基板之间的改变距离的相对运动、通过机械系统保持多喷嘴喷墨打印头与透明基板之间产生可控的相对运动，多喷嘴打印头与色墨储墨盒与支撑储料盒之间是通过输液管相连或是一体化的紧凑结构；其特征就在于：本发明的三维彩色打印技术采用了印刷切层过程、切层对位过程及转移固化过程作为工作流程，详述为：印刷切层过程包括：电子控制系统及驱动多喷嘴喷墨打印头运动并在透明基板上喷涂印刷预先编辑好的物件内容的切片，该切片内容包括成型物料及支撑材料内容或仅仅成型物料内容、或仅仅支撑材料内容，透明基板的表面具有对墨料不沾的特性；切层对位过程包括：驱动升降台并与透明基板接近，并保持一个切层的距离，同时使得固化在升降台上的已成型物件的轮廓刚好对准升降台上的切片，已成型物件的轮廓也就刚好接触到升降台上的切片，直到成型物件(12)的固化截面与透明基板(15)之间的距离上等于印刷切层(8)的厚度时，成型物件(12)的固化截面将与印刷切层(8)接触，切层对位过程完成；转移固化过程包括：透明基板的非喷涂印刷切层的背面对当前印刷切层进行光固化照射，照射后切层墨水被固化并被牢牢的粘接转移到成型物件的当前切面上来了，成型物件被加高了一个切层的高度，完成了一个切层...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗天珍，吴小平，
申请(专利权)人：罗天珍，
类型：发明
国别省市：广东;44
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