[发明专利]一种喷墨式的3D打印机

说明书

本发明公开了一种喷墨式的3D打印机的制作和打印工艺。所述3D喷墨打印机拥有两组喷头及供墨系统，可以同时或者先后喷出墨水（粘合剂）和固化剂，其喷墨量可以通过软件控制。所述3D喷墨打印机同时安装了光热固化装置，在打印的时候，随即进行光热固化。所述3D喷墨打印机适用性广泛，可以打印砂型、陶瓷粉，石膏粉、各种金属粉、耐高温硬质合金粉、尼龙粉等各种物料。不仅适合打印小型物品，也可以打印大型工业化物品。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及用喷墨打印机实现的3DP技术的喷墨3D打印设备及其打印工艺。

背景技术

3D打印技术现在主要是激光烧结熔化粉末成型技术（SLM）和激光烧结成型技术（SLS），另一大类就是喷墨黏合粉末成型技术(3DP)。

3DP技术用喷嘴将墨水（也就是粘合剂）喷在平铺的粉末状物料上面，墨水具有黏合性，利用计算机3D切片技术，一层喷墨后，再铺上薄薄的一层粉末物料，层层叠加黏合粉末，最后形成需要打印的物件，现阶段3DP技术3D打印机工业化主要应用于砂型打印，用于金属铸造领域。现阶段高精度3DP技术3D打印机所用喷头主要还是普通的平面喷墨打印机的喷头，还没有喷头厂家生产专业的3D打印喷头，也没有专门的适用于3D打印机的墨水，市面上主要3D打印的墨水是平常铸造厂家用的呋喃树脂、酚醛树脂，主要用于砂型3D打印机，这类树脂类胶水不是专门的3D打印墨水，在打印的时候，需要事先在物料中混合固化剂，要不然墨水（粘合剂）不固化，无法成型，而且会使用大量的化学物质进行制备，因此具有一定的毒性，同时气味也较为刺鼻，也正是化学物质的存在，会有些许沉淀物的存在，流畅性也有一定的影响，经常堵塞喷头，腐蚀打印机喷头及零部件，影响使用。

本发明是根据3DP3D打印的特点，新研发的专业适用于喷墨3D打印的打印机，设备的特点是使用工业喷头，用我们的环保专用墨水和固化剂，在现有的打印机上增加双回路墨水和喷头，同时打印固化剂和墨水，让粘合剂可以快速自固化。同时加装光固化和热固化一体装置，也可以热固化墨水。

发明内容

本发明提供了一种新型的3DP技术的3D打印机。主要特征在于在原有的3D打印机中增加了一路喷头及供墨系统，可以让喷墨系统在打印的时候同时或者先后喷出不同或者同量的粘合剂（墨水）和固化剂，从而让粘合剂快速固化成型，解决了现有打印机在物料中混合固化剂的弊端，提高生产效率，物料可以循环使用，节省大量打印物料（混合了固化剂的物料基本上只能使用一次）。

现阶段3DP打印另外一种固化方式是热固化，打印好的物料连箱体一起拿出来高温烘烤，固化粘合剂，只能适合小件物品的打印，费事费力，我们发明的打印机增加了一套光热固化装置，在喷头打印一层之后，直接利用该装置加热扫描一层，该装置含有紫外光和红外光，可以同时热固化或者光固化，可以打印光固化粘合剂，也可以打印热固化粘合剂，省去了打印后烘烤的工序。节省人工和能源，提高生产效率。

实施案例1：在打印喷头支撑移动杆上安装3组喷头，其中两组喷头喷墨水（粘合剂），共用一路供墨系统。另外一组喷头喷固化剂，另外用一路供墨系统，两者可以通过软件控制同时或者先后喷出，喷墨量也可以通过软件设置。在喷头组件的侧面，安装LED光热固化灯，随喷头一起移动，喷墨后，可以随后扫过光热加热光，从而实现光热固化。光热固化组件可以单独开关，需要的时候打开。

实施案例2：喷头的安装和实施案例1一样。在喷头或者铺沙系统支撑移动杆的前方，安装一根支撑杆，上面安装一整排LED加热固化灯，宽度等同于成型槽宽度，在喷头支撑杆或者铺沙系统移动的时候，光热固化灯随动，整体加热刚打印完的一层物料。从而实现光热固化。光热固化组件可以单独开关，需要的时候打开。

本发明的打印机，因为不用事先混合固化剂，也可以方便的实现热固化，省去了混砂系统，所以适用性广泛，可以打印砂型、陶瓷粉，石膏粉、各种金属粉、耐高温硬质合金粉、尼龙粉等各种物料。不仅适合打印小型物品，也可以打印大型工业化物品。