一种挤出成型—光固化一体式的三维打印机及其打印方法技术

本发明专利技术公开了一种挤出成型—光固化一体式的三维打印机及其打印方法，包括：机架；光固化成型料槽模块，固定设置在X、Y轴运动机构上；复合成型平台模块，固定设置在Z轴运动机构上；无干涉切换装置，利用齿轮啮合原理控制挤出成型平台和光固化成型平台的反向运动；光处理装置，位于所述料槽模块的底端，并固定设置在X、Y轴运动机构上，用于将光固化成型的图形投影至复合式沉积平台上；X轴系统驱动电机固定于X轴运动机构上，驱动X轴系统电机丝杠带动复合式沉积平台翻转。本发明专利技术通过光固化技术打印个性化定制的高精度三维结构，再通过挤出成型技术打印生物材料，实现多种材料高精度个性化快速打印。打印。打印。

【技术实现步骤摘要】
一种挤出成型
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光固化一体式的三维打印机及其打印方法


[0001]本专利技术涉及生物材料3D打印领域，特别涉及一种结合喷头挤出成型技术与数字化光处理技术的复合三维打印机及其打印方法。

技术介绍

[0002]生物3D打印基于离散
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堆积成形原理，将生物材料或生物单元按仿生形态学、生物结构或生物体功能，在特定环境下用三维打印的技术手段制造出具有个性化的体外三维结构模型或体外三维生物体。此技术是工程制造、材料科学与生命科学交叉诞生的新兴学科。
[0003]数字化光处理（Digital Light Processing，简称DLP）立体成型技术是一类重要的光固化增材制造技术，它是基于美国德州仪器公司开发的数字微镜组件(Digital Micromirror Device, DMD)来完成视觉数字信息显示技术。DLP三维打印技术的基本原理是数字光源投射在液态光敏材料的表面, 通过控制DMD中不同镜片的开关角度来控制入射光能否被反射至光吸收器吸收，通过镜片阵列的开关组合形成不同图案的掩模用于固化每层材料的特定区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挤出成型—光固化一体式的三维打印机，其特征在于，包括：机架（1）；X、Y轴运动机构（2），固定设置在所述机架（1）上；光固化成型料槽模块（3），固定设置在所述X、Y轴运动机构（2）上，包括钻孔（31）、X轴系统驱动电机（32）、X轴系统电机丝杠（33）、X轴电机座（34）、光处理装置（35）；两个钻孔（31）对称分布；Z轴运动机构（4），固定设置在所述机架（1）上；Z轴系统驱动电机（5），固定设置在所述Z轴运动机构（4）上；复合成型平台模块（6），固定设置在所述Z轴运动机构（4）上，包括挤出成型平台（61）、光固化成型平台（62）、无干涉切换装置（63），用于通过电机驱动齿轮啮合控制挤出成型平台（61）和光固化成型平台（62）沿Z轴的运动；光处理装置（35），位于所述料槽模块（3）的底端，并固定设置在X、Y轴运动机构（2）上，用于将光固化成型的图形投影至复合式沉积平台上（622）。2.如权利要求1所述的一种挤出成型—光固化一体式的三维打印机，其特征在于，所述光处理装置（35）采用投影设备，所述投影设备包括：固化光源，由若干发光器件组成的发光屏幕；投影面板，用于固定固化光源。3.如权利要求1所述的一种挤出成型—光固化一体式的三维打印机，其特征在于：所述挤出成型平台（61）包括L型安装板（611）、（612），供料驱动电机滚珠丝杠（613）、供料驱动电机（614）、限扭夹具（615）、U型卡槽（616）、针管（617）、温控系统（618）；所述L型安装板（611）、（612），分别用于固定供料驱动电机（614）于挤出成型齿轮板（631）和校正固定供料驱动电机滚珠丝杠（613）在运动过程中产生的偏移；所述限扭夹具（615），与供料驱动电机滚珠丝杠（613）通过螺纹连接，包括滚珠轴承（6151）和钢珠轴承活头（6152）；滚珠轴承（6151），用于减小摩擦；钢珠轴承活头（6152），用于消除供料驱动电机滚珠丝杠（613）进给过程中产生的扭矩；所述U型卡槽（616），固定于针管（617）尾部，与钢珠轴承活头（6152）的接触面为半球状凹槽，用于避免钢珠轴承活头（6152）在运动过程中造成针管（617）的活塞轴受力偏移的问题，同时利于针管（617）均匀供料；所述温控系统（618），包括散热风扇（6181）、散热孔（6182）、针管孔（6183）；散热风扇（6181），用于散出温控系统（618）内的余热，使其达到快速冷却；散热孔（6182），用于均匀散出温控系统（618）内的余热，防止局部过热；针管孔（6183），内部嵌有聚酰亚胺加热膜，使针管（617）大面积均匀受热。4.如权利要求1所述的一种挤出成型—光固化一体式的三维打印机，其特征在于，所述光固化成型平台（62）包括光固化成型固定模块（621）、复合式沉积平台（622）；所述光固化成型固定模块（621），用于将光固化成型平台（62）固定于光固化成型齿轮板（632）及连接复合式沉积平台（622），其特征还包括吸盘式电磁铁（6211）嵌于光固化成型固定模块（621）内部；所述吸盘式电磁铁（6211），通电连接光固化成型模块（621）与复合式沉积平台（622），断电将二者分离；
所述复合式沉积平台（622），其尺寸和厚度是基于后续平台的运动与料槽口的大小进行合理设计的，不存在与料槽发生摩擦、碰撞等问题；所述复合式沉积平台（622）还包括：螺纹接口（6221）、滑块（6222）、支撑杆（6223）、橡胶圈（62...

【专利技术属性】
技术研发人员：许燕，陈宇彤，王森森，印治涛，金文阳，于永波，张旭婧，杨蒙蒙，海几哲，周建平，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：