[发明专利]一种高精度双成型方式的3D打印机及其成型方法

权利要求书

1.一种高精度双成型方式的3D打印机，其特征在于，包括框架支撑结构(10)、装载在平面机械运动结构上的压电微喷头结构(30)、以及卡嵌在框架支撑结构(10)上表面内的粉末成型仓体(40)，所述粉末成型仓体(40)内部设有可拆卸的胶联成型仓体(50)；所述粉末成型仓体(40)与胶联成型仓体(50)为上部开口结构，下部分别对应设置有能够沿粉末成型仓体(40)与胶联成型仓体(50)内部上下活动的底部平台以及驱动平台活动的竖直机械运动结构(70)；

当进行粉末成型时，拆去胶联成型仓体(50)，更换对应的底部平台进行打印工作；当进行液体胶联成型时，安装胶联成型仓体(50)，更换对应的底部平台行打印工作。

2.根据权利要求1所述的一种高精度双成型方式的3D打印机，其特征在于，所述粉末成型仓体(40)包括依次设置的粉末存储腔(41)、粉末成型腔(42)以及回收腔(43)；所述胶联成型仓体(50)包括胶联存储腔(51)和胶联成型腔(52)，分别置于粉末存储腔(41)和粉末成型腔(42)内部。

3.根据权利要求2所述的一种高精度双成型方式的3D打印机，其特征在于，所述粉末存储腔(41)与粉末成型腔(42)之间设置第一挡板(44a)，粉末成型腔(42)与回收腔(43)之间设置第二挡板(44b)，第一挡板(44a)与胶联成型腔(52)在接触处上端、第二挡板(44b)与胶联存储腔(51)和胶联成型腔(52)在接触处上端均开有凹槽，从而连通胶联存储腔(51)、胶联成型腔(52)以及回收腔(43)。

4.根据权利要求3所述的一种高精度双成型方式的3D打印机，其特征在于，所述底部平台包括对应于粉末存储腔(41)与粉末成型腔(42)的粉末存储腔平台(61)和粉末成型腔平台(64)，以及分别对应于胶联存储腔(51)和胶联成型腔(52)的胶联存储腔平台(66)和胶联成型腔平台(67)；所述粉末存储腔平台(61)、粉末成型腔平台(62)、胶联存储腔平台(63)和胶联成型腔平台(64)下部分别可拆卸的连接竖直机械运动结构(70)。

5.根据权利要求4所述的一种高精度双成型方式的3D打印机，其特征在于，所述框架支撑结构(10)上表面安装有一铺粉结构(80)，所述铺粉结构(80)位于粉末存储腔(41)的一端外侧，沿粉末存储腔(41)向粉末成型腔(42)运动完成铺粉动作。

6.根据权利要求5所述的一种高精度双成型方式的3D打印机，其特征在于，所述压电微喷头结构(30)通过升降台(31)装载在平面机械运动结构上；压电微喷头结构(30)包括压电陶瓷(33a)和组合式微喷头(33b)，压电陶瓷(33a)一端连接组合式微喷头(33b)，另一端连接升降台(31)。

7.根据权利要求6所述的一种高精度双成型方式的3D打印机，其特征在于，所述压电陶瓷(33a)通过连接件(32)连接升降台(31)，所述的连接件(32)安装位置能够调节，从而调整组合式微喷头(33b)的高度。

8.根据权利要求6所述的一种高精度双成型方式的3D打印机，其特征在于，所述组合式微喷头(33b)包括储料池(38)和为储料池(38)提供热源的加热腔(37)；所述储料池(38)下端设有玻璃微喷嘴(36)。

9.权利要求6所述高精度双成型方式的3D打印机的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、建立待3D打印物体的三维模型，对所述三维模型进行分层处理，得到每层截面的轮廓信息；

B、确定成型方式：

当需要进行粉末成型时，拆去胶联成型仓体(50)，更换安装对应粉末存储腔(41)与粉末成型腔(42)的粉末存储腔平台(61)和粉末成型腔平台(64)，矫正粉末存储腔平台(61)和粉末成型腔平台(64)位置，以保证其与腔体的密封性，安装连接竖直机械运动结构(70)，在粉末存储腔(42)内装填成型粉末，连接铺粉结构(80)，准备打印工作；

当需要进行液体胶联成型时，将胶联存储腔(51)和胶联成型腔(52)分别安装入粉末存储腔(41)与粉末成型腔(42)内，更换安装对应胶联存储腔(51)和胶联成型腔(52)的胶联存储腔平台(66)和胶联成型腔平台(67)，矫正胶联存储腔平台(66)和胶联成型腔平台(67)位置，以保证其与腔体的密封性，安装连接竖直机械运动结构(70)，在胶联存储腔(51)内装填成型液体，断开铺粉结构(80)，喷头结构(30)内部填充胶联液或粉末材料，准备打印工作；

C、3D打印机根据确定的成型方式进行工作：

粉末成型时，粉末存储腔平台(61)每上升一层，粉末成型腔平台(64)则下降一层，铺粉结构(80)将露出粉末存储腔(41)的一层成型粉末补入粉末成型腔(42)内，压电微喷头结构(30)运动到相应位置，根据每层的轮廓信息将胶联液按需喷射在粉末成型腔(42)内的粉末层上，进行粉末粘结，完成每一层的打印，层层叠加，直至打印完成整个三维实体；

液体胶联成型时，胶联存储腔平台(66)每上升一层，胶联成型腔平台(67)则下降一层，胶联存储腔(51)内的成型液体通过开有的凹槽补入胶联成型腔(52)内，压电微喷头结构(30)运动到相应位置，根据每层的轮廓信息将胶联液或粉末按需喷射在胶联成型腔(52)内的成型液体上，完成每一层的打印，层层叠加，直至打印完成整个三维实体；

D、打印工作结束，取出成型实物，回收多余的成型材料。