CN102785027A - 一种以糖基材料为原料的快速成型方法 - Google Patents

一种以糖基材料为原料的快速成型方法 Download PDF

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杨来侠
李涤尘
卢秉恒
何成
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Abstract

本发明公开了一种以糖基材料为原料的快速成型方法，利用糖基材料作为加工原材料，通过分层制造、逐层累加的方式进行加工制作，制件及制作过程中产生的废料实现回收再利用。与现有技术相比，本发明由于所采用的快速成型加工材料为糖基材料，这类材料不仅取材容易，价格低廉，并且在加工制作的过程中不会产生污染环境的有毒物质，对操作人员的健康无任何威胁，制件及废料可全部再回收循环使用。

Description

一种以糖基材料为原料的快速成型方法
技术领域
本发明属于快速成型制造领域，涉及一种以糖基材料为原料的快速成型方法。
背景技术
现有的快速成型的方法有很多种，也取得了丰硕的成果。其应用分层加工、逐层累加的制造方式，使得制件形状不受限制，制作成本降低并且应用范围广。
现有快速成型中使用的材料有许多种，包括光敏树脂、ABS粉末、蜡粉、尼龙粉末、陶瓷粉末、覆膜纸等。材料性质的不同直接影响到制件质量、制件成本及制作环境，现有的成型方法所涉及到的材料主要存在以下不足：(1)在快速成型制作过程中，加工的材料因为受热或者内部组织结构发生改变，会向空气中排放出刺鼻难闻甚至有毒的气体，造成环境污染，并对操作人员的身体健康产生恶劣影响，有些快速成型材料本身就含有有害物质；(2)材料价格昂贵，因为快速成型工艺的限制，对材料性能要求严格，因此针对于快速成型技术的特制的材料研发周期长、制作费用高，提高了制作成本的同时阻碍快速成型进一步普及市场；(3)材料浪费严重，因为快速成型加工制作过程特点，一次制作过程中许多材料没有加工却已经成为废料，如LOM法所用的覆膜纸或覆膜塑料等材料利用率很低，并且目前所有快速成型方法所用材料都不能回收再用。以上几点不足使得材料的问题现有的快速成型制作不符合绿色制造的原则。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种糖基快速成型方法，在保证制件质量的基础上，利用糖基材料为原料，在保证制件质量的同时，实现加工过程零污染排放、废料回收再利用。
为了达到上述目的而采用的技术解决方案是这样的：一种糖基快速成型方法，利用糖基材料作为加工原材料，通过分层制造、逐层累加的方式进行加工制作，制件及制作过程中产生的废料实现全部回收再利用。
本发明的技术方案还包括：所说的糖基材料包括：固态糖类、液态糖类、粘稠状糖类。
本发明的技术方案还包括：所说的固态糖类。其包括：单糖、寡糖、结合糖。
本发明的技术方案还包括：所说的分层制造、逐层累加的方式包括：使用激光有选择性的扫描糖基材料成型、使用粘结材料有选择性的粘结糖基材料成型、使用喷嘴有选择性的喷涂糖基材料成型、使用电子束有选择性的扫描糖基材料成型。
与现有技术相比，本发明由于所采用的快速成型加工材料为糖基材料，这类材料不仅取材容易，价格低廉，并且在加工制作的过程中不会产生污染环境的有毒物质，对操作人员的健康无任何威胁，制件及废料可全部再回收循环使用。
附图说明
图1为本发明中一个实施例的示意图；
附图中各数字符号名称分别是：1-铺糖粉装置，2-供糖粉缸，3-供糖粉缸托板，4-待加工糖粉，5-成型缸托板，6-未凝固成型的糖粉，7-以烧结成型的糖粉固化层，8-激光束，9-低功率激光器及光路部分。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明内容进一步说明，但本发明的实际方法并不仅限于下述的实施例。
参考图1，一种以糖基材料为原料的快速成型方法，以使用糖粉材料为例，使用激光选择性烧结方式加工制作，包括下列步骤：
1)首先在对要制造的零件的三维CAD立体模型进行面型化处理，分层切片，获得零件的截面信息；
2)供糖粉缸2中的供糖粉缸托板3上升一个工作层厚的距离，由铺糖粉装置1将待加工糖粉4均匀铺平在成型缸的工作面上，用低功率激光器9根据截面信息发出激光束8有选择的扫描工作面，通过糖粉微熔化再凝固，从而形成一个以烧结成型的糖粉固化层7；
3)成型缸托板5下降一个成型层厚的距离，重复步骤2)，形成一个新的固化层，与已固化层相粘接；
4)重复步骤2)-步骤3)，直至模型完全完成；
5)成型缸托板5上升，回收未凝固成型的糖粉6，清理成型件表面，将有细微凝固的粉末经过二次处理制成新粉末以便重复使用。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种以糖基材料为原料的快速成型方法，其特征在于，利用糖基材料作为加工原材料，通过分层制造、逐层累加的方式进行加工制作，制件及制作过程中产生的废料实现回收再利用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括下列步骤：
1)首先在对要制造的零件的三维CAD立体模型进行面型化处理，分层切片，获得零件的截面信息；
2)供糖粉缸(2)中的供糖粉缸托板(3)上升一个工作层厚的距离，由铺糖粉装置(1)将待加工糖粉(4)均匀铺平在成型缸的工作面上，用低功率激光器(9)根据截面信息发出激光束(8)有选择的扫描工作面，通过糖粉微熔化再凝固，从而形成一个以烧结成型的糖粉固化层(7)；
3)成型缸托板(5)下降一个成型层厚的距离，重复步骤2)，形成一个新的固化层，与已固化层相粘接；
4)重复步骤2)-步骤3)，直至模型完全完成；
5)成型缸托板(5)上升，回收未凝固成型的糖粉(6)，清理成型件表面，将有细微凝固的粉末经过二次处理制成新粉末以便重复使用。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述糖基材料包括：固态糖类、液态糖类、粘稠状糖类。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的固态糖类包括：单糖、寡糖、结合糖。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分层制造、逐层累加的方式包括：使用激光选择性的扫描糖基材料成型、使用粘结材料有选择性的粘结糖基材料成型、使用喷嘴有选择性的喷涂糖基材料成型、使用电子束有选择性的扫描糖基材料成型。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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