[发明专利]一种3D打印机结构及其支撑打印方法

说明书

本发明涉及3D打印技术领域，且公开了一种3D打印机结构及其支撑打印方法，包括工作台和打印头，所述工作台设于蓄水腔内，所述蓄水腔的上方设有填充物注入头和粘胶注射头。外侧填充液和打印高度同步提升，而内部填充液的流速要远远快于打印碰头出料速度，大大提高了打印中需要填充的空腔填充时间，提高了打印效率，在填充液上升的过程中，对打印结构实现快速的降温，帮助其硬化，且填充液上升过程平稳，对打印结构干扰较小，打印结构两侧水压相同，减少打印构造的变形，悬浮颗粒随水面上升时已经对悬浮颗粒的上表面进行初步找平，而涂抹凝胶时喷头对其进行再次抹平，最后支撑构造彻底消除不平整，且效率较高。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体为一种3D打印机结构及其支撑打印方法。

背景技术

FDM三维打印是以数字模型文件为基础，将热塑性材料加热熔化，通过逐层挤出的方式来构造物体的技术，由于刚挤出的材料是软的，需要支撑结构支撑以避免其变形，实际使用中通常在需要支撑的位置填充不同材质的其他材料，冷却定型后再将其他材料构成的支撑去除。

申请号201510106340.7提出了一种FDM 3D打印方法、打印机及其支撑装置，通过工作台及其工作缸和升降机构、颗粒状支撑材料及其送料机构、感应器和控制装置的配合使用，可高效低成本的实现需要支撑结构的模型(譬如模型带有向主体外延伸的悬空部位等)的打印，并且打印结束后可方便的去除支撑物。

上述FDM 3D打印方法、打印机及其支撑装置存在以下不足：

1、使用震动将颗粒物震平，由于此时的打印物品并没有完全冷却，此过程很可能将构造震变形，或震动移位，影响打印精度。

2、颗粒支撑物多堆积在打印物品外侧，若打印物品内侧需要支撑则无法使用，用途有限。

3、颗粒物本身并没有束缚，堆积在已打印的物品一侧会对打印物品制造出较大的压力，将其压变形或直接损毁，特别在整体震动的时候。

4、颗粒物本身堆积和找平较慢，其效率较低。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种3D打印机结构的支撑打印方法，具备打印效率高，打印物品质量好的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种3D打印机结构，包括工作台和打印头，所述工作台设于蓄水腔内，所述蓄水腔的上方设有填充物注入头和粘胶注射头；

所述蓄水腔内根据打印速度注入填充液，所述填充物注入头注入悬浮颗粒物和补充填充液，所述粘胶注射头注入将悬浮颗粒物上层凝结成整体的凝胶。

优选的，所述打印头安装在第一移动臂上，所述填充物注入头和粘胶注射头安装在第二移动臂上。

优选的，所述打印头包括有构造材料喷头和支撑材料喷头，所述打印头注入的支撑材料喷头和悬浮颗粒物的密度均小于填充液密度。

一种3D打印机结构的支撑打印方法，包括步骤如下：

S1：分析打印物品的形状，设计支撑结构；

S2：分析支撑结构，判断是否存在需要大量填充的模块，若没有则按通常模式打印，若有则使用支撑打印模式；

所述支撑打印模式构建填充液层、悬浮颗粒和凝胶混合层和构成支撑层三层支撑结构。

优选的，所述步骤S2中支撑打印模式的工作步骤包括有：

S21：在打印物品打印到一定高度后，在蓄水腔内放入适量悬浮颗粒物，并随打印的高度升高向蓄水腔内同步冲入填充液，保证填充悬浮颗粒物低于已打印高度，并保证二者高度差为定值；

S22：打印机打印到需大量填充位置时，暂停打印工作，通过粘胶注射头向相应位置注入凝胶，将对应位置表面的悬浮颗粒物凝结成整体；