[发明专利]一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头及方法

说明书

本发明公开了一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头及方法，该打印喷头包括树脂罐、控制系统、供料管一至供料管五、打印支架、打印喷头一至打印喷头五、第一组紫外线光源、第二组紫外线光源以及电磁阀一至电磁阀五。树脂罐位于打印支架上侧，供料管一至供料管五分别上接树脂罐，下接安装于打印支架上的打印喷头一至打印喷头五，第一组紫外线光源和第二组紫外线光源分别包含三个紫外线光源灯，分别位于五个打印喷头两侧，电磁阀一至电磁阀五分别安装于五根供料管上。本发明具有一次性打印三层的制造方式，制造周期短以及打印成型速度快的特点。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头及方法。

背景技术

3D打印即快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末、丝状材料、液态可固化材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印是一种增材制造技术，将三维实体切片后按层轮廓截面一层层成形后叠加而得到最终的零件。

目前市场常见的3D打印技术包括：光固化成型(Stereo lithography Apparatus，SLA)，熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling，FDM)，三维粉末粘接成型(ThreeDimensional Printing and Gluing，3DP)，选择性激光烧结成型(Selective LaserSintering，SLS)等。

光固化技术(SLA)用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面，这样层层叠加构成一个三维实体。

3DP技术采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。具体工艺过程如下：上一层粘结完毕后，成型缸下降一个距离(等于层厚：0.013～0.1mm)，供粉缸上升一高度，推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。喷头在计算机控制下，按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘结剂的地方为干粉，在成形过程中起支撑作用，且成形结束后去除。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头及方法，该打印喷头具有一次性打印三层的制造方式，制造周期短以及打印成型速度快的特点。

为实现上述目的，本发明所采用的的技术方案如下：

一种基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头，由树脂罐、控制系统、供料管一至供料管五、打印支架、打印喷头一至打印喷头五、第一组紫外线光源、第二组紫外线光源以及电磁阀一至电磁阀五组成。树脂罐位于打印支架上侧，供料管一至供料管五分别上接树脂罐，下接安装于打印支架上的打印喷头一至打印喷头五，第一组紫外线光源和第二组紫外线光源分别包含三个紫外线光源灯，分别位于五个打印喷头两侧，电磁阀一至电磁阀五分别安装于五根供料管上。

上述基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头中，所述树脂罐内装有液态光敏树脂，通过五根供料管与五个打印喷头相连。

上述基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头中，所述供料管共有五根，每根供料管一端连接树脂罐，另一端连接所对应的打印喷头。

上述基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头中，所述打印支架下端安装五个打印喷头和两组紫外线光源，打印支架下表面共有三个层面，每个层面之间垂直距离为一个层厚，下端下层面上安装一个打印喷头，下端中间层面上对称安装两个打印喷头，下端上层面上对称安装两个打印喷头。

上述基于3DP的光固化多层同步打印的3D打印喷头中，所述打印喷头共有五个，每个打印喷头内设置有搅拌螺旋桨，所述的喷头内为真空，该喷头的出口为圆柱形，且喷射方向垂直于打印平台。