[发明专利]打印3D食物的方法及其设备

摘要

本发明公开了一种打印3D食物的方法及其设备，主要包括：1)计算机控制3D打印机按照设定的打印速度V实现X、Y轴和Z轴的2.5轴联动打印；2)计算机控制智能控制及显示模块实现温度梯度的智能控制；3)计算机控制智能控制及显示模块实现食物原料打印流量的智能控制；本发明方法具有流量和温度可精确和智能的控制、打印分辨率高的特点。

主权项

1.一种利用3D食物打印设备打印3D食物的方法：所述3D食物打印设备由3D打印机和送料装置组成；所述送料装置包括智能控制及显示模块(1)、温度传感器(2)、加热器(3)、容器(4)、外壳(5)、PP管(6)、容器盖(7)、第一硅胶管(8)、可调速微型泵(9)、第二硅胶管(10)；所述3D打印机包括打印喷头(11)；所述PP管(6)的一端伸入容器(4)底部，另一端穿过容器盖(7)与所述第一硅胶管(8)的一端相接，所述第一硅胶管(8)的另一端连接所述可调速微型泵(9)的输入端；所述可调速微型泵(9)的输出端通过第二硅胶管(10)与3D打印机的打印喷头(11)连接；所述加热器(3)、温度传感器(2)、可调速微型泵(9)均与智能控制及显示模块(1)电连接；打印3D食物的方法为：1)计算机控制3D打印机按照设定的打印速度V实现X、Y轴和Z轴的2.5轴联动打印：开始时Z轴处于初始位置，计算机根据目标图形进行切片运算后，控制3D打印机实现X、Y轴联动逐层打印，此时的打印速度V为X、Y轴移动的切向速度；当一层打印完成后，Z轴向下移动一个固定值Z0，此时的打印速度V为Z轴的移动速度，再进行X、Y轴联动打印下一层；重复上述过程，即可以实现三维图形的3D打印；2)计算机控制智能控制及显示模块(1)实现温度梯度的智能控制：智能控制及显示模块(1)可以调整和控制食物原料的融化温度T1，该温度保证融化的食物原料的粘度既适合可调速微型泵(9)的供料工作，又能保证融化的食物原料能够打印成型；计算机根据环境温度T0，控制冷却风扇的转速，由冷却风扇导致的温度差为T2；可调速微型泵(9)供料过程引起的温度差为T3；融化的食物原料成型温度T＝T 1‑T2‑T3，其中T2、T3分别为T 0的函数；3)计算机控制智能控制及显示模块(1)实现食物原料打印流量的智能控制：智能控制及显示模块(1)根据计算机设定的打印速度V，单位：mm/s，控制可调速微型泵(9)的供料流量L，单位：ml/min，保证3D打印机的打印速度V与可调速微型泵(9)的供料流量L相匹配，设打印喷头(11)的内径为D，单位：mm，则有L＝15πD2V×10‑3；4)将食物原料放入容器(4)中，在智能控制及显示模块(1)中设定加热温度T1继而通过加热器(3)加热，根据不同的食物原料设定适宜的加热及保温温度T1；待食物原料完全融化后，对食物原料进行保温控制；5)3D打印时，在计算机上设定打印速度V和可调速微型泵(9)的流量L，并通过I/O接口输出信号给智能控制及显示模块(1)，启动可调速微型泵(9)将容器中融化的食物原料输送至打印机喷头处供3D打印机打印3D食物。