一种新型3D增材成型打印装置及打印方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种新型3D增材成型打印装置及打印方法，新型3D增材成型打印装置包括：成型箱，用于为3D模型的成型提供空间；铺粉系统，用于提供粉体并将粉体均匀的平铺于成型箱的底板上；打印系统，用于导入模型文件，对模型文件进行分层处理得到多个二维文件，将二维文件均转化为位图文件，生成多个打印数据包，根据多个打印数据包，采用多套喷射机构将不同的液体以叠加或排列的方式喷射到已经铺好的粉体上；电控系统，用于对打印系统和铺粉系统进行控制。本发明专利技术通过多套喷射机构喷射不同的液体材料，无需对多种材料进行混合，通过多套喷射机构控制单种材料的滴入量，使得各种材料的使用率变高，避免材料浪费和废弃材料对环境的污染。污染。污染。

【技术实现步骤摘要】
一种新型3D增材成型打印装置及打印方法


[0001]本专利技术涉及3D打印
，特别涉及一种新型3D增材成型打印装置及打印方法。

技术介绍

[0002]3D打印机又叫做三维立体打印机，是快速成型的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。
[0003]目前市场上已有一些多喷头的3D打印设备，比如中国专利CN112123770A 公开的一种多喷头3D打印机，其包括底座、顶盖和旋转电机，底座的表面焊接有第一支撑杆，第一支撑杆的内部套接有第二支撑杆，第一支撑杆和第二支撑杆的表面开设有螺纹孔，第一支撑杆和第二支撑杆通过螺钉固定连接，第二支撑杆焊接于顶盖的底部。该多喷头的3D打印设备在进行一次打印过程时，只有一个喷头在工作，设置多个喷头的目的仅在于方便完成一次打印后更换碰头。
[0004]然而，在增材制造中，会涉及到多种材料，而由于执行单元的和材料限制，限制了新工艺的开发，导致仍使用一些传统工艺，当打印材料为多种时，需要先将多种材料进行混合，再将混合材料装入喷射机构中，在某些材料的使用率上不是那么的高效，导致的材料浪费、环保等一系列问题的产生。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种新型3D增材成型打印装置及打印方法，以解决增材制造中效率不高，易导致材料浪费等问题。
>[0006]为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术涉及一种新型3D增材成型打印装置，其包括：
[0008]成型箱，用于为3D模型的成型提供空间；
[0009]铺粉系统，用于提供粉体并将粉体均匀的平铺于成型箱的底板上；
[0010]打印系统，用于导入模型文件，对模型文件进行分层处理得到多个二维文件，将二维文件均转化为位图文件，生成多个打印数据包，根据多个打印数据包，采用多套喷射机构将不同的液体以叠加或排列的方式喷射到已经铺好的粉体上；
[0011]电控系统，用于对打印系统和铺粉系统进行控制。
[0012]优选地，所述的打印系统包括：
[0013]软件单元，用于导入模型文件，对模型文件进行分层处理得到多个二维文件，将二维文件均转化为位图文件，生成多个打印数据包并发送至打印单元；
[0014]打印单元，包括多套喷射机构，根据多个打印数据包，采用多套喷射机构将不同的液体以叠加或排列的方式喷射到已经铺好的粉体上。
[0015]优选地，所述的打印单元还包括与多套喷射机构一一对应的供墨机构和电路机构，
[0016]所述的供墨机构用于为对应的喷射机构提供相应的液体；
[0017]所述的电路机构用于对对应的打印数据包进行解读，并将其转化为二进制数据，基于二进制数据向对应的喷射机构发送控制信号。
[0018]优选地，所述的打印单元包括一根移动梁，多套喷射机构均安装在移动梁上。
[0019]优选地，所述的打印单元包括多根移动梁，移动梁的数量与喷射机构的数量相同且与喷射机构一一对应，喷射机构安装在对应的移动梁上。
[0020]优选地，所述的铺粉系统包括：
[0021]送粉单元，用于为铺粉单元提供粉体；
[0022]铺粉单元，用于将粉体均匀的平铺于成型箱的底板上。
[0023]优选地，所述的成型箱为长方形箱体结构，底部为底板，底板的四个侧面采用侧板密封，所述的底板上连接有升降机构，用于驱动底板升降。
[0024]本专利技术还涉及基于新型3D增材成型打印装置的打印方法，其包括以下步骤：
[0025]1)将粉体装入铺粉系统中，通过铺粉系统向成型箱的底板处铺设若干层粉体；
[0026]2)将不同的液体装入打印系统的多套喷射机构，每套喷射机构装入一种液体；
[0027]3)向打印系统导入模型文件，打印系统对模型文件进行分层处理得到多个二维文件，将二维文件均转化为位图文件，生成多个打印数据包；
[0028]4)打印系统基于多个数据包，通过多套喷射机构喷射多种液体，液体以叠加或排列的方式喷射到已经铺好的粉体上；
[0029]所述的步骤1)和步骤4)中铺粉系统和打印系统的运行均通过电控系统控制。
[0030]优选地，所述的步骤3)还向打印系统输入驱动各喷射机构的驱动波形、单颗液体滴入的量、各液体的加入量、不同液体的滴入粉体的混合方式及混合顺序。
[0031]优选地，所述的步骤3)中生成的打印数据包与步骤1)中粉体的层数一一对应，打印数据包包括对应层次的粉体上需要喷射的图案的轮廓点，轮廓点的获取步骤为：首先根据模型文件中的模型的平移、旋转属性变换在画布上点上坐标点，再对坐标点进行填充获得轮廓点。
[0032]与现有技术相比，采用本专利技术涉及的技术方案具有以下有益效果：
[0033]本专利技术涉及的新型3D增材成型打印装置的打印系统采用多套喷射机构将不同的液体以叠加或排列的方式喷射到已经铺好的粉体上，在增材制造中，需要喷射多种液体材料时，通过多套喷射机构喷射不同的液体材料，无需对多种材料进行混合，通过多套喷射机构控制单种材料的滴入量，使得各种材料的使用率变高，避免材料浪费和废弃材料对环境的污染。
附图说明
[0034]图1为本专利技术涉及的新型3D增材成型打印装置的结构框架图；
[0035]图2为一套打印单元的结构框架图；
[0036]图3为喷头预设模量与电压的关系图；
[0037]图4为实施例1中3D打印过程中各液体的组合关系示意图；
[0038]图5为实施例2中3D打印过程中各液体的组合关系示意图；
[0039]图6为实施例3中3D打印过程中各液体的组合关系示意图。
[0040]图中：1
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成型箱，2
‑
送粉单元，3
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铺粉单元，4
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软件单元，5
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打印单元，51
‑ꢀ
供墨机构，52
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电路机构，53
‑
喷射机构，6
‑
电控系统，7
‑
材料A，8
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材料B，9
‑
材料C。
具体实施方式
[0041]为进一步了解本专利技术的内容，结合实施例对本专利技术作详细描述，以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0042]实施例1
[0043]参照附图1所示，本实施例涉及的本专利技术涉及一种新型3D增材成型打印装置，其包括成型箱1、铺粉系统、打印系统和电控系统6。
[0044]所述的成型箱1用于为3D模型的成型提供空间，其为长方形箱体结构，底部为底板，底板的四个侧面采用侧板密封，顶面为开放式，所述的底板上连接有升降机构，升降机构用于驱动底板升降。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型3D增材成型打印装置，其特征在于，其包括：成型箱，用于为3D模型的成型提供空间；铺粉系统，用于提供粉体并将粉体均匀的平铺于成型箱的底板上；打印系统，用于导入模型文件，对模型文件进行分层处理得到多个二维文件，将二维文件均转化为位图文件，生成多个打印数据包，根据多个打印数据包，采用多套喷射机构将不同的液体以叠加或排列的方式喷射到已经铺好的粉体上；电控系统，用于对打印系统和铺粉系统进行控制。2.根据权利要求1所述的新型3D增材成型打印装置，其特征在于：所述的打印系统包括：软件单元，用于导入模型文件，对模型文件进行分层处理得到多个二维文件，将二维文件均转化为位图文件，生成多个打印数据包并发送至打印单元；打印单元，包括多套喷射机构，根据多个打印数据包，采用多套喷射机构将不同的液体以叠加或排列的方式喷射到已经铺好的粉体上。3.根据权利要求2所述的新型3D增材成型打印装置，其特征在于：所述的打印单元还包括与多套喷射机构一一对应的供墨机构和电路机构，所述的供墨机构用于为对应的喷射机构提供相应的液体；所述的电路机构用于对对应的打印数据包进行解读，并将其转化为二进制数据，基于二进制数据向对应的喷射机构发送控制信号。4.根据权利要求2所述的新型3D增材成型打印装置，其特征在于：所述的打印单元包括一根移动梁，多套喷射机构均安装在移动梁上。5.根据权利要求2所述的新型3D增材成型打印装置，其特征在于：所述的打印单元包括多根移动梁，移动梁的数量与喷射机构的数量相同且与喷射机构一一对应，喷射机构安装在对应的移动梁上。6.根据权利要求1所述的新型3D增材成型打印装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晖，王磊，李明之，
申请(专利权)人：杭州爱新凯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：