[发明专利]三维碳粉激光打印机

说明书

本发明属于快速成型技术领域，具体是一种是三维碳粉激光打印机。本发明打印机包括计算机控制系统和3D激光打印部分，计算机控制系统包括温度控制系统、激光控制系统、粉仓移动控制系统；3D激光打印部分包括激光发射装置和导电玻璃，导电玻璃上的两侧设有墨粉粉仓，还包括激光加热装置和工作台，工作台上的两侧设有材料粉仓；激光发射装置、导电玻璃、激光加热装置、工作台均与计算机控制系统相连。本发明打印机能够快速打印模型，并且具有更换每层形状图的功能，使3D激光打印技术在保证加工精度的基础上，不仅仅能使用在规则模型的打印制作中，还能进行不规则零件的加工。

技术领域

本发明属于快速成型技术领域，具体是一种是三维碳粉激光打印机。

背景技术

随着社会工业的快速发展，3D打印技术已与人的生活息息相关，它常用在模具制造、工业设计等领域被用来制作模型，后来逐渐用于一些产品的直接加工，很多地方已经开始使用用这种技术打印而成的零部件。而且随着发展，3D打印技术也开始在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、AEC、汽车、牙科、土木、枪支等领域有所应用。

传统的3D打印是利用光固化以及纸层叠加等技术进行的快速成型装置，与普通的打印机原理基本相同，装置内装有液体或者粉末等打印材料，在计算机系统的操控下，将电脑上的虚拟蓝图加以现实。

现在3D喷塑打印机已经走进了人们的视野，但与普通喷墨式打印机一样，有着打印速度慢、精度低等缺点，难以满足人们需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维碳粉激光打印机，克服打印速度慢和精度低的缺点。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

三维碳粉激光打印机，包括计算机控制系统和3D激光打印部分，计算机控制系统包括温度控制系统、激光控制系统、粉仓移动控制系统；3D激光打印部分分为上下两层，上层是3D数据图处理层，包括激光发射装置和导电玻璃，激光发射装置包括点激光发射器和面激光发射器两个发射装置，导电玻璃上的两侧设有墨粉粉仓，3D激光打印部分下层包括激光加热装置和工作台，工作台上的两侧设有材料粉仓；激光发射装置、导电玻璃、激光加热装置、工作台均与计算机控制系统相连。

进一步地，所述工作台可上下移动。

进一步地，所述墨粉粉仓下方贴有毛刷。

三维碳粉激光打印机的打印方法，包括以下步骤：

（1）应用计算机编程技术，将需要制造的模型横向分为一层一层的形状图，然后将上层导电玻璃通电，使导电玻璃上充满电荷，通过激光控制系统控制激光发射装置中的点激光发射器进行激光照射，按照分好的形状，曝光后去掉导电玻璃上不需要的电荷，只留下需要的电荷，这样在导电玻璃上就形成了一个带电的潜影，通过粉仓移动控制系统运行墨粉粉仓，导电玻璃与装有墨粉的墨粉粉仓接触，带有电荷的部分被吸上墨粉，而没有电荷的部分则是空白，不会吸附到墨粉，这形成空白的部分便是计算机编程形成的形状图；

（2）通过粉仓移动控制系统操控下层的材料粉仓进行运动，在下层工作台上均匀铺上一层材料粉末，通过激光控制系统控制激光发射装置中的面激光发射器进行激光照射，激光通过上层导电玻璃，透过空白部分形成规定的形状，并通过激光加热装置加热，在下层工作板上进行扫描，材料粉末开始按照规定的形状进行烧结固化，完成后，工作台下降一层厚度，再次铺粉扫描并烧结固化，直到零件加工结束。

进一步地，步骤（2）所用材料粉末为SLS高分子粉末材料。

进一步地，当加工不规则模型时，在进行好上一层的形状图烧结固化后，通过粉仓移动控制系统控制墨粉粉仓的移动，则墨粉粉仓下面的毛刷将导电玻璃上残留的墨粉刷到两侧，再根据计算机中下一步的形状图，进行通电、曝光与墨粉铺洒，形成需要的形状图，并在整个加工完成后，手动进行墨粉的回收。