一種基于3dp工藝的多功能多噴頭彩色3d打印設(shè)備及打印方法
【專利說(shuō)明】一種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印設(shè)備及打印方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及3D打印設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印設(shè)備及打印方法。
【背景技術(shù)】
[0003]目前的3D打印設(shè)備種類繁多，制作工藝和方法也千差萬(wàn)別，分別運(yùn)用于不同的行業(yè)領(lǐng)域，但是都無(wú)法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的全彩色打印。目前的打印材料可以是砂子、塑料粉末或是尼龍粉末，但由于打印頭單一，控制技術(shù)簡(jiǎn)單，同一設(shè)備只能打印一種材料，而且無(wú)法實(shí)現(xiàn)彩色，這樣設(shè)備的使用范圍便受到了很大限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的色彩單一，成本高昂等問(wèn)題；提供了一種可以在一套設(shè)備上打印出多種材料，多種顏色的解決方案。對(duì)于傳統(tǒng)的工業(yè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，我們的設(shè)備可以打印出砂型模型，用于鑄造生產(chǎn)，滿足人民的物質(zhì)文明需求；對(duì)于新興的民用行業(yè)，我們的設(shè)備可以打印出色彩絢麗的石膏模型，用于工藝品展示，滿足人民的精神文明的需求。本發(fā)明是一種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印設(shè)備及打印方法。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:
一種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印設(shè)備，其特征在于，包括:
機(jī)架:用于固定打印設(shè)備的所有部件；
材料缸組件:用于放置待加工的材料，包括一個(gè)空腔的材料缸體，缸體的頂部開(kāi)口，底部為一個(gè)活動(dòng)的能夠在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的材料缸升降平臺(tái)；
工作缸組件:用于放置加工的制件，包括一個(gè)空腔的工作缸體，缸體的頂部開(kāi)口，底部為一個(gè)活動(dòng)的能夠在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的工作缸升降平臺(tái)；
3D打印組件:包括若干個(gè)打印噴頭，包括壓電類型和熱發(fā)泡類型，以及與噴頭連接的材料存儲(chǔ)罐，用于噴出墨水或者粘結(jié)劑，能夠在一個(gè)打印驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下在工作缸體上端一個(gè)水平面上進(jìn)行橫向和縱向移動(dòng)；
鋪粉裝置:設(shè)置在材料缸組件和工作缸組件上方，能夠?qū)⒉牧细左w內(nèi)的材料均勻的刮至工作缸體內(nèi)，包括一鋪粉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及能夠在鋪粉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鋪粉組件；
控制裝置:用于控制材料缸組件、工作缸組件、3D打印組件、打印噴頭、鋪粉裝置的控制機(jī)構(gòu)。
[0006]在上述的一種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印設(shè)備，所述材料缸組件和工作缸組件內(nèi)的驅(qū)動(dòng)裝置均相同，采用電機(jī)、同步帶輪，齒輪以及絲桿組成驅(qū)動(dòng)底板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；或者采用氣缸總成直接驅(qū)動(dòng)底板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
[0007]在上述的一種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印設(shè)備，打印驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:
橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):包括設(shè)置在機(jī)架橫梁上的橫向滑軌，以及設(shè)置在橫向滑軌上的滑塊，打印噴頭裝置固定在滑塊上，電機(jī)帶動(dòng)皮帶滑動(dòng)從而帶動(dòng)滑塊和噴頭裝置運(yùn)動(dòng)
縱向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):包括設(shè)置在機(jī)架兩側(cè)的縱向滑軌，以及滑軌上的滑塊，機(jī)架的橫梁固定在縱向滑軌的滑塊上，電機(jī)帶動(dòng)皮帶滑塊運(yùn)動(dòng)，從而使整個(gè)橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)。
[0008]在上述的一種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印設(shè)備，所述鋪粉組件包括:鋪粉棒或者鋪粉刮片，固定在橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，當(dāng)縱向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)從材料缸向工作缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋪粉棒或者鋪粉刮片就把材料從材料缸帶到工作缸，并鋪平。
[0009]—種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印方法，其特征在于，首先通過(guò)材料以及工藝要求，從控制軟件選擇單個(gè)打印頭或多個(gè)打印頭工作，每個(gè)打印頭供墨裝置中裝入不同的墨水或者粘結(jié)劑，相應(yīng)的工作缸和材料缸加入不同的材料，通過(guò)鋪粉裝置在鋪粉導(dǎo)軌上移動(dòng)，可在工作缸升降平臺(tái)上均勻鋪砂或鋪粉，隨后打印頭按照設(shè)定好的圖形進(jìn)行打印，從噴嘴中噴射出墨水或粘結(jié)劑，使砂層或粉層硬化，完成一層打印后，工作缸升降平臺(tái)下降一段距離，材料缸升降平臺(tái)上升一段距離，再次鋪砂或鋪粉，然后再次打印，重復(fù)上述步驟，直至整箱砂子或粉末固化成型。
[0010]在上述的一種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印方法，當(dāng)打印彩色制件時(shí)，其墨水是C、M、Y、K四色，或者C、M、Y、K、LM、LC六色。
[0011]在上述的一種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印方法，當(dāng)打印砂型制件時(shí)，其墨水或者粘結(jié)劑以無(wú)水乙醇為主，其配比范圍是50%-95%。
[0012]在上述的一種基于3DP工藝的多功能多噴頭彩色3D打印方法，當(dāng)打印砂型制件時(shí)，其砂為覆膜砂或者樹(shù)脂砂。
[0013]因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):制件色彩絢麗，機(jī)器成本低廉，功能強(qiáng)大。提供了一種可以在一套設(shè)備上打印出多種材料，多種顏色的解決方案。對(duì)于傳統(tǒng)的工業(yè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，我們的設(shè)備可以打印出砂型模型，用于鑄造生產(chǎn)，滿足人民的物質(zhì)文明需求；對(duì)于新興的民用行業(yè)，我們的設(shè)備可以打印出色彩絢麗的石膏模型，用于工藝品展示，滿足人民的精神文明的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0016]實(shí)施例:
一、首先介紹一下本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)，本發(fā)明主要包括:
1、機(jī)架:用于固定打印設(shè)備的所有部件；
2、材料缸組件:用于放置待加工的材料，包括一個(gè)空腔的材料缸體，缸體的頂部開(kāi)口，底部為一個(gè)活動(dòng)的能夠在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的材料缸底板； 3、工作缸組件:用于放置加工的制件，包括一個(gè)空腔的工作缸體，缸體的頂部開(kāi)口，底部為一個(gè)活動(dòng)的能夠在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的工作缸底板；所述工作缸底板與材料缸底板的運(yùn)動(dòng)方向相反，材料缸底板向上運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，工作缸缸底板會(huì)向下運(yùn)動(dòng)；
4、3D打印組件:包括多個(gè)打印噴頭以及與噴頭連接的材料存儲(chǔ)罐，用于噴出墨水或者粘結(jié)劑，能夠在一個(gè)打印驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下在工作缸體上端一個(gè)水平面上進(jìn)行橫向和縱向移動(dòng)；打印驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:
橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):包括設(shè)置在機(jī)架橫梁上的橫向滑軌，以及設(shè)置在橫向滑軌上的滑塊，打印噴頭裝置固定在滑塊上，電機(jī)帶動(dòng)皮帶滑動(dòng)從而帶動(dòng)滑塊和噴頭裝置運(yùn)