[发明专利]一种可用于成型大型制品的3D打印装置及工艺

摘要

本发明公开了一种可用于成型大型制品的3D打印装置及工艺，打印装置主要包括喷射系统、数据转换及控制系统、三维运动系统、成型系统和微波加热系统，喷射系统主要由胶水储存盒和喷嘴组成；数据转换及控制系统主要由运动控制卡和数据储存器组成；三维运动系统主要由X向运动机构和Y向运动机构以及Z向储料腔运动机构和Z向成型腔运动机构组成；成型系统主要由储料腔、储料腔活塞、成型腔、成型腔活塞及铺料辊构成；微波加热系统主要由加热腔体和温控器组成。本发明打印过程仅为胶水与粒料的粘结，加热部分为微波加热，可使打印制品内外同时加热，最终形成内部填充均匀的制品。本发明成型速度快，工艺简单，打印材料受限制少、可用于成型大型制品。

主权项

1.一种可用于成型大型制品的3D打印工艺，其打印装置包括喷射系统、数据转换及控制系统、三维运动系统、成型系统和微波加热系统，喷射系统主要由胶水储存盒和喷嘴组成；数据转换及控制系统主要由运动控制卡和数据储存器组成；三维运动系统主要由X向运动机构和Y向运动机构以及Z向储料腔运动机构和Z向成型腔运动机构组成；成型系统主要由储料腔、储料腔活塞、成型腔、成型腔活塞及铺料辊构成；微波加热系统主要由加热腔体和温控器组成；胶水中添加一些对微波敏感的填料，储料腔中的粒料的形状为短纤维状或球状；储料腔与成型腔是两个没有上下表面长方体腔体，分别与储料腔活塞和成型腔活塞配合，紧贴着成型腔设置有回收腔，回收腔由一个上表面开口的箱体构成，回收腔底部有可开合的抽板，其特征在于：第一步，储料腔活塞、成型腔活塞经Z向储料腔运动机构和Z向成型腔运动机构的带动在Z向的相反运动和铺料辊的左右运动使粒料在成型腔顶部将均匀铺满，随后喷射系统经X向运动机构和Y向运动机构的带动在粒料层的上方按照数据储存器中三维数字模型的截面轮廓向粒料层喷涂胶水使部分粒料粘结，实现截面轮廓内的粒料与下面已成形的部分实现粘结，当一层截面粘结完成后，Z向运动机构带动储料腔活塞上移一层的厚度，同时成型腔活塞下移一层的厚度，铺料辊又在上面铺上一层粒料，进行新一层截面的粘结，直至完成整个模型打印过程；第二步，打印得到的制品在胶水固化后取出，铺料辊将多余的粒料推入回收腔中，在打印得到的制品外表面涂覆一层熔点比粒料高的并且有一定弹性的涂覆层，之后再放入微波加热器的加热腔体内进行加热处理；第三步，对内部加热熔融后制品进行冷却，冷却完毕后将涂覆层去掉，并进行表面处理，得到最终制品。