【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于3d打印，具体涉及一种多材料的光固化3d打印装置。
技术介绍
1、与其他3d打印技术相比，光固化3d打印技术可以有效地制造具有更高复杂性和分辨率的聚合物，是目前最适合进行复杂生物三维模型构建的制造方法，通过采用面投影方式，实现光敏生物墨水的打印。
2、传统光固化打印设备大多只能支持一种材料的打印，无法实现多材料的切换，所打印的三维结构也就无法在材料组成层面上具有异质性。在许多生命科学研究中，为了构建各种仿生组织，需要打印的结构具有异质化的力学强度与生物学组分。这对光固化3d打印设备提出了更高的要求。经研究发现，多材料光固化3d打印技术的核心在于打印材料的切换以及材料切换时残留墨水的清洗与干燥。现有的支持多材料光固化3d打印设备主要由两种方式实现：(1)在单个料槽中通过多组微管路实现不同材料在料槽中的反复填充与抽取，进行打印材料的更换；(2)平台在装有不同打印材料的料槽中运动，实现固化层材料的更换。前者为了让材料能够充分成型，每次注入的材料必须能够至少覆盖一层打印区间，更换材料时也需要注入额外的清洗液，防止前后两种材料的混合。不同材料的反复注入和吸取耗时更长，不同材料的切换间也容易导致材料间的相互污染，这造成了材料的严重浪费，这种情况在需要频繁更换材料的复杂结构打印时更加明显。后者由于增加了运动机构，整体体积更大，且对不同料槽的底面高度统一性要求高。在多材料打印过程中，需要打印件在不同料槽间切换时还需要另外的清洗槽与清洗后的干燥手段。
3、现有残留墨水的清洗主要为清洗液浸泡，高压气体吹扫，离心
4、至于清洗后的打印件干燥，干燥手段通常为甩干、烘干或擦干，烘干或甩干并不适用于强度低下且有湿度要求的生物水凝胶软材料；擦干也需要注意不能破坏水凝胶结构，而且对于某些需要频繁清洗的结构，单一的干燥布很快会因为饱和而导致干燥效率降低。此外传统擦拭机构只能擦拭打印件的成型面，对于复杂结构的干燥效果不佳。而且，由于打印平台也会接触清洗液，只对打印件的干燥会使打印平台不断将少量清洗液带入料槽进而稀释打印墨水，这在高频率的清洗下尤为明显。
5、同时，大部分具有生物性能的水凝胶具有温敏特性，打印时材料需控制在一定温度范围内，若打印设备不具备温度控制功能，则会导致打印精度降低甚至打印失败。
6、因此，现有的多材料打印设备在软物质水凝胶的打印中还存在着大量的问题，有待于改进。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种全新的具备多材料打印功能的3d打印设备，以解决现有的多材料3d打印机中存在的难以清洗换料，浪费、污染打印墨水，操作复杂，成功率低下等问题。
2、本专利技术的多材料3d打印机通过设计可旋转打印平台与多接触面的气流辅助干燥模块(负压干燥机构)，可实现清洗后打印件的多角度无损高效干燥。辅以温控多料槽结构、可调速循环清洗槽、柔性剥离模块、实时监测系统、自动对零功能，可高效实现复杂异质模型的高精度成型，面向包括生物水凝胶在内的软材料基底，实现高效多材料切换打印。
3、为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
4、一种多材料3d打印机，包括：机架、打印平台、光机；其中，所述打印平台通过升降模组安装于机架顶板上；光机设于机架底板上，并位于打印平台的下方；
5、还包括含有多个料槽并设于料槽平台上的料槽单元，料槽单元一侧的料槽平台上设有流动清洗单元；
6、所述机架顶板上设有x轴平台，所述x轴平台上设有用于驱动料槽平台移动进而使任一料槽或流动清洗单元位于打印平台和光机之间的x轴移动模组；
7、所述机架顶板上还设有用于驱动x轴平台倾斜和恢复水平的剥离机构；所述流动清洗单元远离料槽单元一侧的顶部设有用于干燥清洗后的打印件和打印平台的负压干燥机构；
8、所述打印平台通过用于控制其旋转的角度控制器与升降模组连接；
9、机架顶板上升降模组的一侧还设有用于在料槽平台移动时遮挡打印平台下方的遮挡机构。
10、上述打印机中，设置含有多个料槽的料槽单元以及驱动任一料槽或流动清洗单元移动至打印平台下方的x轴移动模组，能够满足多种材料打印的需求。在进行多材料3d打印时，不同料槽及流动清洗单元在x轴移动模组的驱动下在打印平台的下方进行切换，每次切换材料时，打印件浸入流动清洗单元中的清洗槽内进行流动清洗，然后经过负压干燥机构的干燥，进入下一个材料的料槽开始多材料的打印循环。
11、作为优选，所述负压干燥机构包括内部中空的干燥块，干燥块的一侧设置用于连接负压泵的气管接口；干燥块的工作面上设有密集的负压孔，且工作面的外部包覆有吸水的干燥布；
12、所述干燥块的工作面由第一干燥面和第二干燥面组成，第一干燥面水平设置，第二干燥面与水平面呈45°角设置。气管接口与负压泵通过气管连接，负压泵设于机架底板上，用于为干燥块内部提供负压，气流穿透干燥布，通过密集负压孔，在干燥面附近形成气流，进而提高干燥布的干燥效率。第一干燥面用于对打印平台进行干燥，第二干燥面用于对打印件进行干燥。角度控制器能够控制打印平台旋转并与负压干燥机构的工作面形成任意夹角。作为进一步优选，所述干燥布通过设于干燥块上的卡槽实现紧绷安装。干燥布优选为无尘布。
13、作为进一步优选，干燥块可拆卸安装于流动清洗单元上。
14、作为优选，所述遮挡机构通过支撑架设于机架顶板上，并包括挡片及其驱动机构，挡片、驱动机构和支撑架依次连接；所述挡片水平设置，驱动机构工作能驱动挡片水平转动并位于或远离打印平台和料槽之间。
15、作为进一步优选，所述驱动机构优选为舵机，通过舵机旋转，挡片能水平转动到打印平台的正下方将打印件与料槽或流动清洗单元隔开。
16、作为优选，流动清洗单元包括至少一个清洗槽，每个清洗槽的侧壁下部设有进液口，中部设有出液口，上部设有溢液口；
17、所述进液口和出液口分别连接循环系统，通过循环系统将清洗液不断从进液口注入清洗槽，并从出液口流出清洗槽，实现流动清洗。
18、值得指出的是，进液口、出液口和溢液口可以设于同一侧壁上，也可以设于不同侧壁上。进液口和出液口实现流动清洗单元内水流流动，溢液口则用于防止当出现循本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多材料3D打印机，包括机架、打印平台、光机；其中，所述打印平台通过升降模组安装于机架顶板上；光机设于机架底板上，并位于打印平台的下方；
2.根据权利1要求所述的多材料3D打印机，其特征在于，所述负压干燥机构包括内部中空的干燥块，干燥块的一侧设置用于连接负压泵的气管接口；干燥块的工作面上设有密集的负压孔，且工作面的外部包覆有吸水的干燥布；
3.根据权利1要求所述的多材料3D打印机，其特征在于，所述遮挡机构通过支撑架设于机架顶板上，并包括挡片及其驱动机构，挡片、驱动机构和支撑架依次连接；
4.根据权利1要求所述的多材料3D打印机，其特征在于，流动清洗单元包括至少一个清洗槽，每个清洗槽的侧壁下部设有进液口，中部设有出液口，上部设有溢液口；所述进液口和出液口分别连接循环系统，通过循环系统将清洗液不断从进液口注入清洗槽，并从出液口流出清洗槽，实现流动清洗。
5.根据权利1要求所述的多材料3D打印机，其特征在于，打印平台通过平台架与角度控制器连接，所述平台架内设有用于为打印平台加热和测温的加热元件和测温元件。。
6.根据权利
7.根据权利要求1所述的多材料3D打印机，其特征在于，所述料槽单元包括内部并排设有多个上下开口槽的框架，每个开口槽对应的框架底部均采用透明玻璃板密封，并形成投影窗口；多个玻璃板与框架共同限定出多个料槽；
8.根据权利要求1所述的多材料3D打印机，其特征在于，所述料槽单元包括多个内部设有上下开口槽的框架，框架的底部采用透明玻璃板密封，并形成投影窗口；玻璃板与框架共同限定出料槽；
9.根据权利要求7或8所述的多材料3D打印机，其特征在于，框架上设有至少一个沿其厚度方向贯穿的安装孔，至少一个安装孔在框架上间隔设置；
10.根据权利要求7或8所述的多材料3D打印机，其特征在于，所述打印机还包括控制板；所述框架内设有用于为每个料槽加热和测温的加热元件和测温元件，底部设有用于将加热元件和测温元件与控制板连接的金属触点。
...【技术特征摘要】
1.一种多材料3d打印机，包括机架、打印平台、光机；其中，所述打印平台通过升降模组安装于机架顶板上；光机设于机架底板上，并位于打印平台的下方；
2.根据权利1要求所述的多材料3d打印机，其特征在于，所述负压干燥机构包括内部中空的干燥块，干燥块的一侧设置用于连接负压泵的气管接口；干燥块的工作面上设有密集的负压孔，且工作面的外部包覆有吸水的干燥布；
3.根据权利1要求所述的多材料3d打印机，其特征在于，所述遮挡机构通过支撑架设于机架顶板上，并包括挡片及其驱动机构，挡片、驱动机构和支撑架依次连接；
4.根据权利1要求所述的多材料3d打印机，其特征在于，流动清洗单元包括至少一个清洗槽，每个清洗槽的侧壁下部设有进液口，中部设有出液口，上部设有溢液口；所述进液口和出液口分别连接循环系统，通过循环系统将清洗液不断从进液口注入清洗槽，并从出液口流出清洗槽，实现流动清洗。
5.根据权利1要求所述的多材料3d打印机，其特征在于，打印平台通过平台架与角度控制器连接，所述平台架内设有用于为打印平台加热和测温的加热元...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，高庆，谢超淇，田佳陇，简宇航，
申请(专利权)人：苏州永沁泉智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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