[发明专利]一种陶瓷3D打印机铺料刮刀清洁装置及其实时清理方法

说明书

本发明提供一种陶瓷3D打印机铺料刮刀清洁装置及其实时清理方法，清洁装置主要包括以下部分：滚轮移动装置、滚轮清洁装置、支撑装置、清洁滚轮、直线电机和无刷电机；所述滚轮移动装置固定于刮刀上；所述滚轮清洁装置固定于所述滚轮移动装置上；所述支撑装置固定于所述滚轮移动装置下方；所述清洁滚轮固定于所述支撑装置上；所述直线电机固定于刮刀的外侧、所述滚轮移动装置的上方；所述无刷电机固定于所述支撑装置上。本发明的陶瓷3D打印机铺料刮刀清洁装置的实时清理方法，通过程序控制毛刷清洁程序的启动，及时清理附着在刮刀上的碎片和浆料以保证刮刀的清洁，克服浆料涂覆质量较差的打印缺陷。

技术领域

本发明涉及3D打印技术，特别是涉及一种陶瓷3D打印机铺料刮刀清洁装置及其实时清理方法。

背景技术

陶瓷光固化3D打印机的打印原理通常分为立体光刻技术(SLA)和数字光处理技术(DLP)两种。立体光刻技术通常使用自下而上的成型方式，而数字光处理技术则以自上而下的成型方式为主流。其中，使用SLA陶瓷3D打印机打印出的陶瓷生坯容易具有错层，精细部分难以成型(精细部分厚度小于1mm)等的打印缺陷。

经研究发现，这些打印缺陷主要是因为在打印过程中，其表面具有明显划痕而导致浆料涂覆质量较差造成的。更进一步研究得出，表面存在明显划痕是因为硬度较高的光固化碎片粘附在刮刀表面，使得刮刀无法将浆料涂覆平整。同时，由于SLA原理自下而上的打印特性和陶瓷零件高致密度的要求，浆料的粘度往往较高，粘附在刮刀上光固化碎片无法自行移动或脱落，从而使得缺陷一层层累积造成的现象。根据实验得出，若不及时清除光固化碎片，刮刀涂覆到20层，涂覆表面便会存在明显的划痕，如图8所示。

因为打印原理和零件性能的限制，我们往往无法调整浆料的粘度来解决这一问题。并且由于浆料，光固化成型部分与刮刀间摩擦力的不同，光固化碎片的产生也是难以避免的。因此，在打印过程中对刮刀进行清洁是解决表面划痕，提升打印质量的一个有效办法和关键技术。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种陶瓷3D打印机铺料刮刀清洁装置及其实时清理方法，用于解决现有技术中浆料涂覆质量差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种陶瓷3D打印机铺料刮刀清洁装置，主要包括以下部分：滚轮移动装置、滚轮清洁装置、支撑装置、清洁滚轮、直线电机和无线电机；所述滚轮移动装置固定于刮刀上；所述滚轮清洁装置固定于所述滚轮移动装置上；所述支撑装置固定于所述滚轮移动装置下方；所述清洁滚轮固定于所述支撑装置上；所述直线电机固定于刮刀的外侧、所述滚轮移动装置的上方；所述无刷电机固定于所述支撑装置上。

优选地，所述滚轮移动装置由导轨和滑块组成；导轨一端与刮刀平齐，另一端延升至基板外。

优选地，所述滚轮清洁装置由金属刮片和挡板组成；所述滚轮清洁装置固定于所述滚轮移动装置的导轨上。

优选地，所述支撑装置固定于所述滚轮移动装置的滑块下方。

优选地，所述清洁滚轮包括弹性刷头和毛刷部分，弹性刷头由刷轴和弹性材料组成；所述弹性刷头的直径为1.7-2.1mm；所述毛刷分为金属刷、刮刀刷和硅胶刷。

优选地，所述直线电机固定于所述刮刀的中部外侧、所述滚轮移动装置的上方，用于控制滑块的直线运动。

优选地，所述无刷电机固定于所述支撑装置上，用于控制清洁滚轮的旋转运动。

本发明还提供一种陶瓷3D打印机铺料刮刀清洁装置的实时清理方法，包括以下步骤：

一、启动陶瓷3D打印机，陶瓷3D打印机开始打印，每打印15层，打印程序暂停，清洁程序开始运行；清洁程序共分为刮刀清洁程序和清洁滚轮自清洁程序；