[发明专利]三维打印机的工作方法

说明书

本发明提供一种三维打印机的工作方法，打印机的工作平台依次包括加热层、玻璃层和膜层，制备膜层的方法包括以下步骤：制作涂层涂料，将涂料喷涂于玻璃层，烘烤后得到膜层；该打印方法包括下面的步骤：当熔融材料与膜层接触时，高温状态下的熔融材料会促使膜层由固态转变为熔融态，处于熔融态的膜层与打印物体的接触面之间会产生一个附着力,依靠这个附着力能够把打印物体有效地吸附在膜层上；当打印物体的温度逐渐降低之后，膜层与打印物体之间的附着力会逐渐减弱；打印完毕之后，加热层停止加热后，膜层的温度逐渐降低至室温。本发明可以有效避免打印成型的三维物体不容易从打印工作平台上脱落的问题。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其是涉及一种三维打印机的工作方法。本发明是专利号为CN201510183820.3的中国发明专利的分案申请。

背景技术

三维（3D）打印技术为快速成型技术的一种，其常见的打印过程为:先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。三维打印机的材料主要包括了粉末金属或塑料等可粘合材料。

目前市场上的快速成型技术主要分为熔融层积成型技术（FDM)、三维印刷技术（3DP）、立体平版印刷技术（SLA）、选区激光烧结（SLS）、激光成型技术（DLP）。熔融挤压堆积成型技术（FDM）是三维打印技术中常用的一种技术工艺，原理是利用热塑性聚合物材料在熔融状态下，从喷头处挤压出来熔融材料，熔融材料遇冷后凝固形成轮廓形状的薄层，再一层一层地叠加最终形成产品。目前市场上熔融挤压堆积成型技术最为常用的聚合物材料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）和聚乳酸（PLA），另外还存在有尼龙（PA）和聚碳酸酯（PC）等材料。

打印材料PLA的熔融温度为200℃至205℃，而ABS熔融温度约为220℃，在三维打印机工作过程中，ABS或者PLA从喷头挤压到工作台上之后，熔融材料开始转化为固态，此时工作台上的膜层结构与熔融材料的接触面之间会产生一个附着力，随着熔融材料慢慢由熔融态变为固态后，附着力会伴随着材料的温度降低而逐渐减弱，然而，在打印物体的内部和外部之间存在一定的温度差，在热应力作用下，打印后的物体的边缘部分容易出现与平台分离、翘曲的情况，从而影响打印物体的精美度。

因此，增强熔融材料与工作台接触面的黏连性或附着力，从而防止打印物体翘曲的现象为本领域技术人员亟需克服的一个问题。现有技术中通常会在打印工作台上贴一层贴膜，然而，打印材料如聚乳酸（PLA）在高温熔融后会直接渗入贴纸的内部而与贴纸发生粘连，当打印物体冷却至室温后，由于打印物体与贴纸粘连在一起，因此不易取下。实际工作中需要用小铲将物体与贴纸分离，这样的操作势必容易破坏物体和贴纸，而每完成一件或数件打印物品后就需要对工作台的贴纸进行更换，而实际工作中更换贴纸的工艺繁琐，成本显著提高。

另外，申请号为CN201320392370.5的中国实用新型专利公开了一种FDM技术的3D打印机，其技术特征包括在打印工作台面板上涂覆一层粘性胶状物，这种黏性胶状物的用处在于避免打印物体的翘曲现象，然而这种黏性胶状物与上述的贴纸功能相似，使用寿命较短，并且这种材料并没有给出具体的化学成分，而三维打印机的材料具有很多种，对本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的情况下，不能够找到一种通用多种类打印材料的黏性胶状物。

此外，申请号为CN201410459324.1的中国发明专利申请公开了一种3D打印机及其工作台膜层的制备方法。在实际的应用中，发现该方案提供的膜层对于PLA具有良好的附着力，并且很好地避免了翘曲现象的发生。然而，当使用ABS材料或其它三维打印材料的时候，打印出来的物体在膜层上仍会存在一定程度的翘曲现象。另外，这种膜层的制造方法相对繁琐，需要进一步改进化学组分，在提高多种打印材料通用性的同时，优化制备方法，以更好地适应于工业生产。

发明内容

针对现有技术中存在的以上问题，本发明的目的是提供一种三维打印机的工作方法。