一种多材料3D打印设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多材料3D打印设备，属于增材制造技术领域，解决现有的打印设备的机构运动精度不高，影响打印件的精度的技术问题。实用新型专利技术公开的一种多材料3D打印设备，X，Y轴方向上分别由横向运动结构、纵向运动结构的直线电机组件控制运动，可大幅提升运动精确度及稳定性。与此同时，微滴喷头打印组件中的喷头喷射定量可控的液态光敏树脂材料的微滴液体，喷射出来的微滴液体运动方向与其喷头在一个方向上，不会产生其他方向上的偏移，有效提高打印精准，避免在打印过程中喷头抖动现象发生；具有打印外观平滑、细节精细、复杂形状，支持多色彩、多材料一次打印成型优势。多材料一次打印成型优势。多材料一次打印成型优势。

【技术实现步骤摘要】
一种多材料3D打印设备


[0001]本技术属于增材制造
，涉及一种多材料3D打印设备。

技术介绍

[0002]微滴喷射3D打印技术在聚合物成型、砂型铸造、三维电子制造、生物医疗等领域具有广阔的应用前景，打印头是微滴喷射3D打印技术中最为重要的共性关键部件之一。国外EPSON、KONICA、HP等传统喷墨打印机制造厂商已意识到微滴喷射3D打印在数字化制造中的引领作用，纷纷开始在3D打印微滴喷射技术、专用打印头开发等方面进行战略布局，以确保在3D打印头细分市场占有一席之地。
[0003]与传统的喷墨打印专注于水基材料不同，微滴喷射3D打印涵盖广泛的材料领域，如常用的高分子材料等，由于这类材料的气化点极高，传统的热发泡式打印头已不能满足3D打印的从材料需求。因此，开发液滴控制能力强、材料适用性广和喷头寿命长的压电式打印头系统对于解决微滴喷射3D打印设备“心脏病”，提升3D打印质量至关重要。
[0004]面向高效制备复杂三维精细，多功能结构器材的要求，利用多通道微喷3D打印工艺解决传统单一材料3D打印技术在材料和应用等方面的局限性，研发设计可一次打印多种材料的高效，高精度的3D打印设备，实现多种功能材料复杂细微三维结构的一次工艺成型，并以此为基础进行微细三维结构或器件打印，达到以柔性电子，软体机器人，生物医学等复杂三维精细结构器件的设备工艺，形成应用示范，进行技术及标准的推广和应用，促进产业发展。
[0005]目前市场上的同类设备，X，Y方向上，由同步带轮控制运动，运行精度不高，对打印件的精度产生一定的影响；喷头组件在X轴与Y轴共同作用下作直线运动，打印基台在Z轴竖直上运动。由于喷头组件在X轴与Y轴带动作用下运动，与此同时，喷头组件要喷射微滴液体，进行产品的打印；这样X，Y方向运动时，喷头组件在喷射微滴液体工作时，易产生不符合要求的打印件等问题。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种3D打印设备，用于解决现有的打印设备X，Y方向上的机构运动精度不高，影响打印件的精度的技术问题。
[0007]为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：
[0008]本技术公开了一种多材料3D打印设备，包括：立柱、底座、微滴喷头打印组件、竖直运动结构、纵向运动结构、横向运动结构、打印件基台和机体；
[0009]在空间建立X
‑
Y
‑
Z三轴坐标系；底座设置在X
‑
Y平面上且固定在机体内，所述立柱与Z轴平行并固定在底座的上表面的一端，所述竖直运动结构固定在立柱上；所述喷头打印组件固定在竖直运动结构上，并随其在竖直方向上作同步运动；所述横向运动结构与X轴平行并固定安装在底座上；所述纵向运动结构与Y轴平行并固定安装在横向运动结构上；所述打印件基台固定安装在纵向运动结构上。
[0010]进一步地，所述竖直运动结构上还设置有电机；所述电机与竖直运动结构连接。
[0011]进一步地，所述机体连接有若干滑动轮。
[0012]进一步地，所述滑动轮的个数为四个。
[0013]进一步地，所述喷头打印组件的中轴线和打印件基台的中垂线重合。
[0014]进一步地，所述的喷头打印组件的下表面和打印件基台的上表面之间存在间隙。
[0015]进一步地，所述微滴喷头打印组件中装有若干液态光敏树脂材料。
[0016]进一步地，所述若干液态光敏树脂材料具有若干种颜色。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018]本技术公开了一种多材料3D打印设备，设备精度高，运行稳定，便于控制，可用于制备高精度的产品，提高打印产品的质量；本技术公开的一种多材料3D打印设备，X，Y轴方向上分别由横向运动结构、纵向运动结构的直线电机组件控制运动，可大幅提升运动精确度及稳定性。微滴喷头打印组件固定在竖直运动结构，该竖直运动结构为Z轴上的高精度丝杠滚珠丝杆模组件，竖直运动结构仅在竖直方向上运动；与此同时，微滴喷头打印组件中的喷头喷射定量可控的液态光敏树脂材料的微滴液体，喷射出来的微滴液体运动方向与其喷头在一个方向上，不会产生其他方向上的偏移，有效提高打印精准，避免在打印过程中喷头抖动现象发生；同时，每个方向上的运动(XYZ)较为独立，可快速检查维修及排除机械故障；
[0019]进一步地，底部设置滚轮，设备结构简单，便于移动，清洁，使用效果好。
[0020]进一步地，本技术公开的多材料3D打印设备，可以根据原始CAD文件中的颜色信息直接以快速、灵活的颜色进行打印，一次加载多种材料，微滴喷头打印组件中装有若干液态光敏树脂材料，不同的液态光敏树脂材料具有不同的颜色，微滴喷头打印组件中的喷头将不同颜色的液态光敏树脂材料的微滴液体喷射到打印件基台上，通过紫外光逐层固化，实现零件的制造。具有打印外观平滑、细节精细、复杂形状，支持多色彩、多材料一次打印成型优势。打印具备各种机械特性、光学特性或热特性的部件，产生平滑的三色渐变、生动的多色纹理、光洁的透明度或乳白不透明颜色。
附图说明
[0021]图1为本技术多材料3D打印设备的主视图；
[0022]图2为本技术材料3D打印设备的运动部分的结构图。
[0023]其中：1
‑
立柱；2
‑
底座；3
‑
微滴喷头打印组件4
‑
竖直运动结构；5
‑
纵向运动结构；6
‑
横向运动结构；7
‑
打印件基台；8
‑
电机；9
‑
机体；10
‑
滑动轮。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0025]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、
“
第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]下面结合附图对本技术做进一步详细描述：
[0027]参见图1～图2，本技术公开了一种多材料3D打印本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多材料3D打印设备，其特征在于，包括：立柱(1)、底座(2)、微滴喷头打印组件(3)、竖直运动结构(4)、纵向运动结构(5)、横向运动结构(6)、打印件基台(7)和机体(9)；以X
‑
Y
‑
Z三轴坐标系为基准；底座(2)设置在X
‑
Y平面上且固定在机体(9)内，所述立柱(1)与Z轴平行并固定在底座(2)的上表面的一端，所述竖直运动结构(4)固定在立柱(1)上；所述喷头打印组件(3)固定在竖直运动结构(4)上，并随其在竖直方向上作同步运动；所述横向运动结构(6)与X轴平行并固定安装在底座(2)上；所述纵向运动结构(5)与Y轴平行并固定安装在横向运动结构(6)上；所述打印件基台(7)固定安装在纵向运动结构(5)上。2.根据权利要求1所述的一种多材料3D打印设备，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢秉恒，王影，任鹏炜，王志翔，韦继翀，王博昌，
申请(专利权)人：西安增材制造国家研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：