一种食用明胶3D打印方法技术

本发明专利技术公开了一种食用明胶3D打印方法，包括如下步骤：对食用明胶3D打印装备进行加料，再对样件进行打印，控制所述挤出喷嘴移动，使所述挤出喷嘴与所述成型平台制冷板距离为样件一层的厚度，联合驱动X轴电机与Y轴电机，实时调整所述成型平台制冷板位置，控制并实时调整保障挤出喷嘴在成型平台上沉积均匀且准确的线条，根据成型室制冷条件控制三维运动平台及挤出喷嘴实现明胶浆料连续挤出，与相邻线条粘接并即时固化，本发明专利技术的打印方法可实现流体浆料的即时固化，使挤出物料具有较高的机械性能，提升了打印产品的质量，有效解决了明胶挤出流淌、坍塌、不连续及挤出滞后等问题，能打印成型复杂结构的弹性产品。成型复杂结构的弹性产品。成型复杂结构的弹性产品。

【技术实现步骤摘要】
一种食用明胶3D打印方法


[0001]本专利技术涉及一种食品加工技术及3D打印
，更具体地说，涉及一种 食用明胶3D打印方法。

技术介绍

[0002]3D打印是迅猛发展的快速成型技术催生而出的一项新兴技术。食品3D打 印可通过数字化设计，以实现精准营养的个性化膳食，越来越受到孕乳妇、婴 幼儿、老年人、肥胖症人、糖尿病人、高血脂病人等特殊人群的广泛青睐。利 用3D打印技术制作不同人群所需的食品，可按照该人群所需的营养素配比进行 原料配置，制定合理的膳食。首先根据该人群营养素比例的需要，合理地制定 规划膳食食谱。将食谱中原料进行处理，使其适用于3D打印过程。然后，根据 该人群所需营养素的质量以及能量，计算得到打印食品的体积。最后，根据体 积建立相应的三维模型，将处理好的原料放入食品3D打印机，同时将建好的三 维模型输入食品3D打印机，最终得到该人群所需的营养定制食品，因此食品 3D打印技术在食品制造领域有十分广阔的前景。
[0003]热挤出是目前食品3D打印的主流技术，但在3D打印挤出物料时，一般不 对材料加装冷却装置，或简单的用风扇对目标物体吹风，由于热挤出物料的温 度较高且3D打印机箱体内的温度大多高于室温，致使打印的产品需较长时间进 行冷却凝固成型，此外也不具备挤出压力闭环控制、挤前加热温度控制、挤出 快速冷却控制及三者耦合控制能力，所以在打印明胶材料时，由于材料流动性 及可塑性均受温度影响，挤出材料常出现不连续、流淌、坍塌以及挤出滞后等 情况，无法实现复杂结构的立体成形。
[0004]因此亟需研究一种能够实现快速、均匀、高质量的3D打印技术，使食用明 胶体系(如明胶、明胶与鱼泥、肉泥复配物)流动态浆料沉积固化成形，提升 挤出物料的机械强度，提升打印产品的成型质量，制造形状更复杂的立体结构。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决目前3D打印过程中食用明胶物料加热挤出后机械强度极 低，无法打印出立体性强的复杂结构，挤出材料流淌、坍塌、不连续及挤出滞 后等问题，提供一种食用明胶3D打印方法。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种食用明胶3D打印方法包括如下步 骤：
[0007]步骤S1、对食用明胶3D打印装备进行加料，具体包括：
[0008]步骤S11、对明胶体物料进行加热融化；
[0009]步骤S12、在成型平台制冷板上放置一干净的物料盘；
[0010]步骤S13、控制挤出喷嘴移动至物料盘上方后，降低挤出喷嘴(30)，使挤出 喷嘴与物料盘的盘底接触；
[0011]步骤S14、变压活塞上提，露出加料口，并进行加料；
[0012]步骤S15、变压活塞下移密封料筒；
[0013]步骤S16、打开气压传感器连接阀，移动变压活塞使料筒内压力归零；
[0014]步骤S17、控制挤出喷嘴向上提起，并移动到待打印区域，完成加料工序；
[0015]步骤S2、食用明胶3D打印装备开始对样件进行打印，具体包括如下步骤：
[0016]步骤S21、在成型平台制冷板上铺设一张薄玻璃纸并通过少量水使玻璃纸吸 附在成型平台制冷板上；
[0017]步骤S22、待挤出喷嘴加热温度、保温箱内成型室温度以及成型平台制冷板 温度均达到上位机电脑主机的设定值；
[0018]步骤S23、控制挤出喷嘴移动，使挤出喷嘴与成型平台制冷板距离为样件一 层的厚度；
[0019]步骤S24、联合驱动X轴电机与Y轴电机，实时调整成型平台制冷板位置；
[0020]步骤S25、控制并实时调整保障挤出喷嘴在成型平台上沉积均匀且准确的线 条；
[0021]步骤S26、根据成型室制冷条件控制三维运动平台及挤出喷嘴(30)实现明胶 浆料连续挤出，与相邻线条粘接并即时固化；
[0022]步骤S27、当样件一层打印完毕后，控制挤出喷嘴上移一层厚高度，上位机 电脑主机的控制系统检测制热制冷温度指标达标后方能继续打印；
[0023]步骤S3、重复步骤S1和步骤S2，完成整个样件的打印；
[0024]步骤S4、待打印完成，各个电机驱动使挤出喷嘴移动至安全位置，完成打 印，通过玻璃纸取出打印样件。
[0025]上述食用明胶3D打印装备的打印方法，优选方式下，步骤S1中对所述变 温料筒内的物料进行脱泡处理，具体方法为，待完成加料后，使挤出喷嘴移动 至成型平台制冷板的角落并控制挤出喷嘴压在软硅胶上实现喷嘴密封，变压活 塞移动实现内部负压处理完成脱泡操作。
[0026]一种食用明胶3D打印方法，应用一种食用明胶3D打印装备，包括如下步 骤：
[0027]步骤S1、对食用明胶3D打印装备进行加料，具体包括：
[0028]步骤S11、打印前对明胶体物料进行加热融化并倒入烧杯中；
[0029]步骤S12、控制变压活塞下移至料筒底部以排出变温料筒内的空气；
[0030]步骤S13、控制挤出喷嘴上提，使挤出喷嘴与成型平台制冷板距离大于烧杯 高度，并将装有流动态物料的烧杯放置在挤出喷嘴下方；
[0031]步骤S14、控制挤出喷嘴下移，并浸没在物料中；
[0032]步骤S15、挤出喷嘴下移的同时控制变压活塞向上移动，并时刻保持挤出喷 嘴处于浸没状态；
[0033]步骤S16、加料充足后，控制挤出喷嘴上移，使挤出喷嘴与成型平台制冷板 的距离大于烧杯高度，取出烧杯；
[0034]步骤S17、控制挤出喷嘴向上提起，控制成型平台制冷板移动至挤出喷嘴的 下方的待打印区域完成加料工序；
[0035]步骤S2、食用明胶3D打印装备开始对样件进行打印，具体包括如下步骤：
[0036]步骤S21、在成型平台制冷板上铺设一张薄玻璃纸并通过少量水使玻璃纸吸 附在成型平台制冷板上；
[0037]步骤S22、待挤出喷嘴加热温度、保温箱内成型室温度以及成型平台制冷板 温度
均达到上位机电脑主机的设定值；
[0038]步骤S23、控制挤出喷嘴移动，使挤出喷嘴与成型平台制冷板距离为样件一 层的厚度；
[0039]步骤S24、联合驱动X轴电机与Y轴电机，实时调整成型平台制冷板位置；
[0040]步骤S25、控制并实时调整保障挤出喷嘴在成型平台上沉积均匀且准确的线 条；
[0041]步骤S26、根据成型室制冷条件控制三维运动平台及挤出喷嘴实现明胶浆料 连续挤出，与相邻线条粘接并即时固化；
[0042]步骤S27、当样件一层打印完毕后，控制挤出喷嘴上移一层厚高度，上位机 电脑主机的控制系统检测制热制冷温度指标达标后方能继续打印；
[0043]步骤S3、重复步骤S1和步骤S2，完成整个样件的打印；
[0044]步骤S4、待打印完成，各个电机驱动使挤出喷嘴移动至安全位置，完成打 印，通过玻璃纸取出打印样件。
[0045]上述食用明胶3D打印装备的打印方法，优选方式下，步骤S1中对变温料 筒内的物料进行脱泡处理，具体方法为，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种食用明胶3D打印方法，其特征在于，应用一种食用明胶3D打印装备，包括如下步骤：步骤S1、对食用明胶3D打印装备进行加料，具体包括：步骤S11、对明胶体物料进行加热融化；步骤S12、在成型平台制冷板(2)上放置一干净的物料盘；步骤S13、控制挤出喷嘴(30)移动至所述物料盘上方后，降低所述挤出喷嘴(30)，使所述挤出喷嘴(30)与所述物料盘的盘底接触；步骤S14、变压活塞上提，露出加料口，并进行加料；步骤S15、变压活塞(17)下移密封料筒；步骤S16、打开气压传感器连接阀(4)，移动变压活塞使料筒内压力归零；步骤S17、控制所述挤出喷嘴(30)向上提起，并移动到待打印区域，完成加料工序；步骤S2、食用明胶3D打印装备开始对样件进行打印，具体包括如下步骤：步骤S21、在所述成型平台制冷板(2)上铺设一张薄玻璃纸并通过少量水使玻璃纸吸附在所述成型平台制冷板(2)上；步骤S22、待所述挤出喷嘴(30)加热温度、保温箱(1)内成型室温度以及所述成型平台制冷板(2)温度均达到上位机电脑主机的设定值；步骤S23、控制所述挤出喷嘴(30)移动，使所述挤出喷嘴(30)与所述成型平台制冷板(2)距离为样件一层的厚度；步骤S24、联合驱动X轴电机(26)与Y轴电机(25)，实时调整所述成型平台制冷板(2)位置；步骤S25、控制并实时调整保障挤出喷嘴(30)在成型平台上沉积均匀且准确的线条；步骤S26、根据成型室制冷条件控制三维运动平台及挤出喷嘴(30)实现明胶浆料连续挤出，与相邻线条粘接并即时固化；步骤S27、当样件一层打印完毕后，控制所述挤出喷嘴(30)上移一层厚高度，上位机电脑主机的控制系统检测制热制冷温度指标达标后方能继续打印；步骤S3、重复步骤S1和步骤S2，完成整个样件的打印；步骤S4、待打印完成，各个电机驱动使所述挤出喷嘴(30)移动至安全位置，完成打印，通过玻璃纸取出打印样件。2.根据权利要求1所述食用明胶3D打印装备的打印方法，其特征在于，步骤S1中对所述变温料筒(3)内的物料进行脱泡处理，具体方法为，待完成加料后，使所述挤出喷嘴(30)移动至所述成型平台制冷板(2)的角落并控制所述挤出喷嘴(30)压在软硅胶上实现喷嘴密封，所述变压活塞(17)移动实现内部负压处理完成脱泡操作。3.一种食用明胶3D打印方法，其特征在于，应用一种食用明胶3D打印装备，包括如下步骤：步骤S1、对食用明胶3D打印装备进行加料，具体包括：步骤S11...

【专利技术属性】
技术研发人员：童强，国泰榕，于婉莹，董秀萍，庞桂兵，张慧，李明颖，魏鸿磊，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：