[发明专利]一种3D打印立体画的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D打印立体画的方法，包括3D打印立体画的方法及打印装置，尤其涉及一种采用UV光固化进行快速凝固成型的3D打印立体画方法。

背景技术

立体画层次分明，可全方位观看，其与平面画相比更具有观赏性，是近几年兴起的一种艺术品。

目前很多立体画都是采用光栅制造立体的效果，这种立体画只能从画的正面进行观赏，且立体感不足。如有申请号为201110378358.4，公开号为CN102398466 A的中国发明专利“一种立体画及其制作方法”，该发明涉及一种光栅立体画及其制作方法，其将光栅图像放在制作了光栅层的透明板材后面，以此产生立体的效果，严格的讲这种立体画并不能称之真正意义上‘立体画’，其是利用人眼的错觉。

另有申请号为200510062202.X，公开号为CN1994195A的中国发明专利“一种立体画框的制作方法及其制品”涉及一种制作立体画的方法，该专利中是将塑料片加热到80-120℃，然后将塑料片放入具有立体形状图案的模具上抽气，使塑料片紧贴模具，冷却成型，该种方法设备简单，但是需要制作专门的模具，不适用于大批量生产，需要加热冷却成型，生产周期长，并且不能确保产品质量，容易出现气泡等问题。

发明内容

本发明提出一种快速实现立体画打印的方法及装置，打印方法为采用聚丙烯酸酯为原料，将各种单色色料与其共同混合产生不同颜色的打印物料，利用3D打印的方法将其一层层层叠打印出来，在打印的过程中利用LED紫外光进行快速固化成型。

利用上述方法的打印装置，主要由三维传动机构、物料盒、颜料盒、物料混合器、LED紫外灯，喷墨喷嘴和打印平台等结构组成。三维传动机构由电机提供动力，丝杠传动，喷墨喷嘴、LED紫外灯以及物料混合器三者连接在一起，三者通过光杆与丝杠连接，可实现X、Y方向的运动，打印平台可实现Z方向的运动。物料混合器通过程序调节混合出不同颜色的聚丙烯酸酯物料，通过打印头上的喷墨喷嘴喷出，打印头通过程序控制实现X、Y、Z方向的运动，层叠打印出立体画；LED紫外灯固定在打印头上，与喷墨喷嘴并排，其光线照射方向指向打印平台，在喷墨喷嘴将物料喷出之后，程序控制LED紫外灯开启，将其凝固成型。

本发明一种3D打印立体画的装置的喷头结构，由喷墨喷嘴、LED紫外灯、拆卸螺钉孔等组成，打印头与物料混合器分离，当打印头坏了之后方便拆卸更换。

本发明一种3D打印立体画的装置，采用光固化树脂逐层彩色喷墨，然后堆叠成型立体画，每一层分为立体画彩色喷墨和外围透明喷墨。具体实现过程如下：

物料混合器通过程序调节混合出不同颜色的聚丙烯酸酯物料，打印头通过程序控制实现X、Y、Z方向的运动，并通过打印头上的喷墨喷嘴将混合好的物料喷出在打印平台上；每当完成一层喷墨打印，程序控制开启LED紫外灯，LED紫外灯重走整个物料覆盖平面，LED紫外灯光线方向指向打印平台，将物料快速固化成型，之后重复此操作，进行下一层的打印，直至整个立体画打印完成，最终立体画效果图由内部立体画和外围透明材料组成。

本发明一种3D打印立体画的方法，采用LED紫外灯进行光固化快速成型。

本发明一种3D打印立体画的方法，LED紫外灯与喷墨喷嘴并行排列，LED紫外灯的光照方向指向打印平台，每层打印完成之后LED紫外灯采用扫描方式进行光固化。

本发明一种3D打印立体画的方法，将物料与颜料通过程序调节混合出不同颜色的物料，实现立体彩色喷墨打印。

本发明的有益效果是：将聚丙烯酸酯与颜料混合，实现彩色打印的效果；利用UV光固化将物料快速凝固成型，快速凝结之后，就可以通过层叠方法打印出立体画，节省时间；LED紫外灯与喷墨喷嘴并排，通过扫描的方法对每层打印出来的物料进行固化。

附图说明

图1为一种3D打印立体画的装置的立体图；

图2为一种3D打印立体画的装置的喷头结构图；

图3为一种3D打印立体画的方法的立体画层叠加工原理图；

图4为一种3D打印立体画的方法的立体画效果图；

图中：1.物料盒；2.物料混合器；3.打印平台；4.打印头；5.丝杠；6.电机；7.颜料盒；8.喷墨喷嘴；9.LED紫外灯；10.拆卸螺钉孔11.立体画彩色喷墨；12.外围透明喷墨；13.内部立体画；14.外围透明材料。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明：