CN106541576A - 一种可实现渐变彩色的fdm型3d打印喷头及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可实现渐变彩色的FDM型3D打印喷头，包括混合熔融室，所述混合熔融室下端设置有喷嘴，所述混合熔融室上端设置有原材料进料口，所述混合熔融室上端还均匀间隔地设置有连通所述混合熔融室内腔的若干有色色母丝料进料口，所述混合熔融室内设置有用于将物料从喷嘴挤出的挤出螺杆，所述挤出螺杆的上端设置有用于连接螺杆电机的连接装置。本发明还公开了一种可实现渐变彩色的FDM型3D打印方法。本发明所提出的打印可实现真正全彩色打印，通过位置信息和色彩信息的配合，以及对色母料及时按比例熔融可实现针对模型随意配色，一次成型，结构简单，操作方便，色彩逼真，可实现真正的全彩3D打印。

Description

一种可实现渐变彩色的 FDM 型 3D 打印喷头及方法

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种可实现渐变彩色的FDM型3D打印喷头及方法。

技术背景

目前，3D打印作为一种新型技术已被市场逐步认可，但是随着应用越来越广泛，其局限性也渐渐暴露出来，现市场上并无真正的全彩色3D打印，所以对于彩色模型的打印显得力不从心。市场上现有的彩色打印技术分为两种：一种是原色打印，再后期处理，如喷漆等；另一种是多喷头，分阶段打印。这些技术都不是真正的3D全彩色打印。

本发明所提出的打印可实现真正全彩色打印，通过对色母料及时按比例熔融可实现针对模型随意配色，一次成型。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可实现渐变彩色的FDM型3D打印喷头及方法，通过对四种色母料的熔融挤出实现3D全彩色打印。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种可实现渐变彩色的FDM型3D打印喷头，包括混合熔融室，所述混合熔融室下端设置有喷嘴，所述混合熔融室上端设置有原材料进料口，所述混合熔融室上端还均匀间隔地设置有连通所述混合熔融室内腔的若干有色色母丝料进料口，所述混合熔融室内设置有用于将物料从喷嘴挤出的挤出螺杆，所述挤出螺杆的上端设置有用于连接螺杆电机的连接装置。

进一步地，所述若干有色色母丝料进料口包括红色色母丝料进料口、蓝色色母丝料进料口、 绿色色母丝料进料口和黑色色母丝料进料口。

进一步地，所述连接装置为螺纹连接装置，通过螺纹配合与电机轴连接。

一种采用如所述喷头的打印方法，包括步骤：

1) 色彩识别系统利用切片软件对3D模型进行切片分层并获取每一层的位置信息和颜色信息，颜色信息以24位RGB代码存储到和切片信息相对应的模型数据库中；

2) 利用RGB代码数据驱动各个色母进料装置的电机转动，按比例取各个色母料由各有色色母丝料进料口送至混合熔融室，与通过原材料进料口输入的原材料进行混合熔融调色，形成打印丝料；

3) 根据模型切片和色彩拾取的数据信息挤出打印丝料，按片层的位置信息控制X、Y、Z电机驱动打印喷头移动到相应位置，所述打印丝料在混合熔融室中加热熔融后由挤出螺杆从喷嘴按定量挤出，实现渐变彩色的3D打印。

进一步地，所述有色色母丝料包括红色色母丝料、蓝色色母丝料、 绿色色母丝料和黑色色母丝料。

进一步地，所述打印丝料的挤出量由所述螺杆电机的转速来控制。

进一步地，所述的原材料为ABS或PLA白色透明丝料，环保，危害少。

相比现有技术，本发明所提出的打印可实现真正全彩色打印，通过位置信息和色彩信息的配合，以及对色母料及时按比例熔融可实现针对模型随意配色，一次成型，结构简单，操作方便，色彩逼真，可实现真正的全彩3D打印。

附图说明

图1是喷头结构示意图。

附图说明：1-喷嘴；2-挤出螺杆；3-原材料进料口；4-红色色母丝料进料口；5-螺杆与电机连接装置；6-蓝色色母丝料进料口；7-绿色色母丝料进料口；8-黑色色母丝料进料口；9-混合熔融室。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

实施例一

一种可实现渐变彩色的FDM型3D打印喷头，包括混合熔融室9，所述混合熔融室9下端设置有喷嘴2，所述混合熔融室9上端设置有原材料进料口3，所述混合熔融室9上端还均匀间隔地设置有连通所述混合熔融室9内腔的若干有色色母丝料进料口，所述混合熔融室9内设置有用于将物料从喷嘴2挤出的挤出螺杆2，所述挤出螺杆2的上端设置有用于连接螺杆电机的连接装置，所述连接装置为螺纹连接装置，通过螺纹配合与电机轴连接。

具体而言，所述若干有色色母丝料进料口包括红色色母丝料进料口4、蓝色色母丝料进料口6、 绿色色母丝料进料口7和黑色色母丝料进料口8。

四种色母丝料的进料量由四个安装在打印机支架上的色母进料装置控制，为远程进料，色母进料装置中电机的转速决定了四种色母丝料的进料量。

实施例二

一种采用如所述喷头的打印方法，包括步骤：

1) 色彩识别系统利用切片软件对3D模型进行切片分层并获取每一层的位置信息和颜色信息，颜色信息以24位RGB代码存储到和切片信息相对应的模型数据库中；

2) 利用RGB代码数据驱动各个色母进料装置的电机转动，按比例取各个色母料由各有色色母丝料进料口送至混合熔融室(9)，与通过原材料进料口3输入的原材料进行混合熔融调色，形成打印丝料；

3) 根据模型切片和色彩拾取的数据信息挤出打印丝料，按片层的位置信息控制X、Y、Z电机驱动打印喷头移动到相应位置，所述打印丝料在混合熔融室(9)中加热熔融后由挤出螺杆2从喷嘴1按定量挤出，实现渐变彩色的3D打印。

具体而言，所述有色色母丝料包括红色色母丝料、蓝色色母丝料、 绿色色母丝料和黑色色母丝料。

具体而言，所述打印丝料的挤出量由所述螺杆电机的转速来控制，具体由模型的实际需要量决定。

颜色信息控制五个进料口的电机转动，从而控制五个进料口的进料量，原材料和四种颜色色母丝料通过不同的进料口按比例进入到混合熔融室9中，挤出螺杆2在旋转中加热熔融丝料并将其均匀混合，通过转动从喷嘴1中挤出，配合喷头的位置信息，实现全彩色3D打印。

对于彩色的3D模型，经过切片软件，将每一层的位置信息和颜色信息存储到软件的存储区。位置信息控制X、Y、Z电机运动。颜色信息控制四种进料电机以不同速度运动，按比例将有色母丝料送到混合熔融室9中熔融混合，再配合打印头的位置信息实现渐变色打印。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可实现渐变彩色的FDM型3D打印喷头，其特征在于:包括混合熔融室(9)，所述混合熔融室(9)下端设置有喷嘴(2)，所述混合熔融室(9)上端设置有原材料进料口(3)，所述混合熔融室(9)上端还均匀间隔地设置有连通所述混合熔融室(9)内腔的若干有色色母丝料进料口，所述混合熔融室(9)内设置有用于将物料从喷嘴(2)挤出的挤出螺杆(2)，所述挤出螺杆(2)的上端设置有用于连接螺杆电机的连接装置。

2.根据权利要求1所述的FDM型3D打印喷头，其特征在于：所述若干有色色母丝料进料口包括红色色母丝料进料口(4)、蓝色色母丝料进料口(6)、 绿色色母丝料进料口(7)和黑色色母丝料进料口(8)。

3.根据权利要求1所述的FDM型3D打印喷头，其特征在于：所述连接装置为螺纹连接装置，通过螺纹配合与电机轴连接。

4.一种采用如权利要求1至3中任一项所述喷头的打印方法，其特征在于，包括步骤：

1) 色彩识别系统利用切片软件对3D模型进行切片分层并获取每一层的位置信息和颜色信息，颜色信息以24位RGB代码存储到和切片信息相对应的模型数据库中；

2) 利用RGB代码数据驱动各个色母进料装置的电机转动，按比例取各个色母料由各有色色母丝料进料口送至混合熔融室(9)，与通过原材料进料口(3)输入的原材料进行混合熔融调色，形成打印丝料；

3) 根据模型切片和色彩拾取的数据信息挤出打印丝料，按片层的位置信息控制X、Y、Z电机驱动打印喷头移动到相应位置，所述打印丝料在混合熔融室(9)中加热熔融后由挤出螺杆(2)从喷嘴(1)按定量挤出，实现渐变彩色的3D打印。

5.根据权利要去4所述的打印方法，其特征在于：所述有色色母丝料包括红色色母丝料、蓝色色母丝料、 绿色色母丝料和黑色色母丝料。

6.根据权利要去4所述的打印方法，其特征在于：所述打印丝料的挤出量由所述螺杆电机的转速来控制。

7.根据权利要去4所述的打印方法，其特征在于：所述的原材料为ABS或PLA白色透明丝料。