[发明专利]一种基于电磁原理的无喷嘴3D打印机及打印方法

说明书

本发明提供一种基于电磁原理的无喷嘴3D打印机及打印方法，包括打印机主机箱和打印单元；所述打印机主机箱与打印单元电源连接设置；所述打印单元包括机罩、打印框体、储料器、输料管和材料粒子；机罩罩在打印框体、储料器和输料管上设置；所述打印框体内设有打印区域，所述打印区域内设有固化器和消电器；打印框体的框体壁上设有电磁头，所述电磁头的朝向均指向打印区域设置；打印框体内设有入料管，所述入料管通过输料管连接储料器上，材料粒子存放在储料器内，通过输料管和入料管进入打印框体内；该打印机使打印精度不受限于喷嘴的尺寸，极大的提高了打印精度，实现分子级操控打印。

技术领域

本发明涉及打印技术领域，具体为一种基于电磁原理的无喷嘴3D打印机及打印方法。

背景技术

在传统的3D打印技术中，3D打印机主要利用喷嘴在支撑平台上逐层喷射打印材料，通过挤压、烧结、熔融、光固化等方式实现打印材料的固化，进而制造出实体物品。由于3D打印材料主要经喷嘴喷到所需位置，喷嘴的精细质量直接影响着3D打印精度。然而，目前喷嘴的精度难以进一步提升，严重制约着打印精度。

发明内容

针对现有技术中3D打印机仅仅受限于打印喷嘴进行打印，而且喷嘴时常出现阻塞现象，无法正常打印以及喷嘴的精度难以提升，在打印精度上面存在严重制约的问题，本发明提供一种基于电磁原理的无喷嘴3D打印机及打印方法，该打印机使打印精度不受限于喷嘴的尺寸，极大的提高了打印精度，实现分子级操控打印。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于电磁原理的无喷嘴3D打印机，包括打印机主机箱和打印单元；打印机主机箱与打印单元电源连接设置；

打印单元包括机罩、打印框体、储料器、输料管和材料粒子；机罩罩在打印框体、储料器和输料管上设置；打印框体内设有打印区域，打印区域内设有固化器和消电器；打印框体的框体壁上设有电磁头，电磁头的朝向均指向打印区域设置；打印框体内设有入料管，所述入料管通过输料管连接储料器上，材料粒子存放在储料器内，通过输料管和入料管进入打印框体内；

打印机主机箱内设置控制器，控制器的输入端连接图像信号输入模块，控制器的输出端连接磁场开关信号输出模块、存储器开关控制模块、电磁开关信号输出模块、图像信号输出模块、固化器开关信号输出模块和消电器开关信号输出模块；

磁场开关信号输出模块的输出端连接机罩，储料器供料控制模块的输出端连接储料器；电磁开关信号输出模块的输出端连接电磁头；固化器开关信号输出模块的输出端连接固化器；消电器开关信号输出模块的输出端连接消电器；图像信号输出端连接电磁头。

优选的，入料管内设有加速电场，用于给材料粒子提供电场力。

优选的，电磁头数量为3个，分别在打印框体上的不同平面上设置，且朝向均指向打印区域。

优选的，材料粒子采用复合材料，其中单个材料粒子的尺寸大小为0.01mm-1mm。

优选的，消电器采用感应式静电消除器。

优选的，控制器内的图像信号输入模块的输入端连接计算机。

一种基于电磁原理的无喷嘴3D打印方法，基于上述所述的装置，包括如下步骤：

步骤1，将待打印的三维数据导入到打印机主机箱，并将3D打印机的机罩罩在打印单元上，启动机罩的磁场屏蔽功能；

步骤2，打印机主机箱接收到待打印的三维数据后，控制器控制储料器内的材料粒子通过输料管进入入料管内，入料口对材料粒子进行加电，带电材料粒子通过电场力进入打印框体内；

步骤3，打印框体上的电磁头调整打印框体内的空间磁场，将带电材料粒子运送到打印区域；

步骤4，同时启动固化器和消电器，将在打印区域内的带电材料粒子进行固化并去电；