CN108215191A

CN108215191A - 全彩3d打印机

Info

Publication number: CN108215191A
Application number: CN201810173593.XA
Authority: CN
Inventors: 陈锦华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2018-06-29

Abstract

本发明的目的是提供一种全彩3D打印机，包括支撑平台、X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、打印平台、升降平台、驱动丝杆、打印喷头、光固化装置、支撑板、第一料槽、第二料槽、第三料槽、第四料槽、送料导管、UV灯、光量调节装置、若干个微型喷头、若干个纵向挡板、横向挡板；本发明的有益效果：通过将打印喷头内部设有若干个微型喷头，每个微型喷头与输送不同色彩的光敏树脂液体的送料导管相连，可进行多色彩3D打印；可根据打印的需要，更换不同的色彩，还可以将两种不同的色彩混合以配置出更多的色彩以满足用户的需要，以实现全彩3D打印。

Description

全彩3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种全彩3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器。3D打印机的工作原理与普通打印机基本相同，是通过电脑控制把“打印材料”一层一层地叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这项技术常常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或者用于一些产品的直接制造。目前存在多种3D打印技术，常用的技术包括粘结材料三维打印、光固化三维打印以及熔融材料三维打印等。在3D打印领域采用的技术，无论是SLS、SLA、FDM还是别的技术，几乎所有的3D打印机均是单色打印，无法实现模型真实的颜色外表，进而满足用户更高的要求。

随着3D打印技术的发展，3D打印技术的不断成熟将推动包括新材料技术、智能制造技术和堆积制造技术实现大的飞跃。在现有技术中，关于3D打印和其相关技术的专利有很多，比如，授权公告号CN103770334B的中国专利公开了一种多色彩3D打印机，在该3D打印机上加装有多个喷头，每个喷头对应一种颜色的打印材料，通过换色机构可实现多个喷头的转换，进而实现多种颜色的3D打印。该专利中的加热模块和喷头分离，多个喷头共用一个加热模块，可节约能源。但是喷头数量较多，无疑增加了生产和使用成本。再比如，授权公告号为CN103231514B的中国专利公开了一种3D打印机，包括机架，上端开口的储液罐，设于机架上的第一树脂筒、第二树脂筒、升降平台、线料挤出装置和紫外线点光源；第一树脂筒内盛有的液态紫外线光固化树脂，第二树脂筒内盛有的膏状紫外线光固化树脂；膏状紫外线光固化树脂从喷头挤出后，在紫外线点光源的照射下，形成固化壳体，液态紫外线光固化树脂则对壳体内部进行填充。该3D打印机具有打印效率高，并且在保证打印效率的同时，可保证所打印的物体密度高，不易损坏的特点。但是打印出来的物质是单一色调，如果后期染色，全彩的染色显然耗时费力。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的提供一种全彩3D打印机。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种全彩3D打印机，其特征在于，包括支撑平台、X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、打印平台、升降平台、驱动丝杆、打印喷头、光固化装置、支撑板、第一料槽、第二料槽、第三料槽、第四料槽、送料导管、UV灯、光量调节装置、若干个微型喷头、若干个纵向挡板、横向挡板，所述X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨均位于支撑平台上，所述X轴导轨、Y轴导轨于水平面垂直相交，所述打印平台位于X轴导轨、Y轴导轨所在的平面上，所述打印平台可沿X轴导轨、Y轴导轨做往复运动，所述升降平台位于Z轴导轨上，所述升降平台可沿Z轴导轨做往复运动，所述升降平台与驱动丝杆相连，所述打印喷头位于升降平台上，所述打印喷头内部设置有若干个微型喷头，所述光固化装置位于打印喷头的两侧，所述支撑板位于Z轴导轨上方，所述第一料槽、第二料槽、第三料槽、第四料槽均位于支撑板上，所述第一料槽、第二料槽、第三料槽、第四料槽用于盛放光敏树脂液体，所述第一料槽、第二料槽、第三料槽、第四料槽通过送料导管与打印喷头相连，所述光敏树脂液体通过送料导管进入打印喷头内部的若干个微型喷头。

进一步，所述光固化装置主要包括UV灯、光量调节装置，所述UV灯与光固化装置通过支架相连，所述UV灯照射的角度可调节，所述UV灯和打印喷头之间的距离不能太远，否则不能将喷出的光敏树脂液体快速固化；距离也不能太近，否则UV灯的紫外光会可能会引起打印喷头的喷嘴处光敏树脂液体的固化，使得喷头堵塞，所述光量调节装置通过改变UV灯发射出的紫外线的光强度来改变照射到的光敏树脂液体紫外线的光量。

进一步，所述打印喷头通过压电方式进行喷墨。

进一步，所述驱动丝杆由步进电机进行驱动。

进一步，若干个所述微型喷头的数量为四个。

进一步，若干个所述纵向挡板的数量为两个，若干个所述纵向挡板纵向垂直相交，所述纵向挡板将打印喷头下端分割成四个独立的腔室，其中一个腔室对应一个微型喷头。

进一步，所述横向挡板对应于每个微型喷头处都开设有可开启或者闭合的挡片，挡片开启时，所对应的微型喷头进行喷墨打印。

进一步，所述纵向挡板可上下移动，当进行单色打印时，可将纵向挡板移动到打印喷头喷嘴处，需要混色打印时，即可将纵向挡板向上移动，从不同微型喷头喷出的不同颜色的光敏树脂液体在打印喷头前端混合后由喷嘴喷出。

其中，所述X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、打印平台、升降平台、驱动丝杆、打印喷头、光固化装置的控制可由电路与计算机连接进而实现，其中所涉及到的电路技术均为现有技术，此处不再赘述。

本发明的优点在于：

(1)通过将打印喷头内部设有若干个微型喷头，每个微型喷头与输送不同色彩的光敏树脂液体的送料导管相连，可进行多色彩3D打印；

(2)可根据打印的需要，更换不同的色彩，还可以将两种不同的色彩混合以配置出更多的色彩以满足用户的需要，以实现全彩3D打印。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为打印喷头的纵向截面图；

图3为打印喷头在A-A方向的截面图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、2和3所示，一种全彩3D打印机，其特征在于，包括支撑平台1、X轴导轨2、Y轴导轨3、Z轴导轨4、打印平台5、升降平台6、驱动丝杆7、打印喷头8、光固化装置9、支撑板10、第一料槽11、第二料槽12、第三料槽13、第四料槽14、送料导管15、UV灯16、光量调节装置17、若干个微型喷头18、纵向挡板19、横向挡板20，所述X轴导轨2、Y轴导轨3、Z轴导轨4均位于支撑平台1上，所述X轴导轨2、Y轴导轨3于水平面上垂直相交，所述打印平台5位于X轴导轨2、Y轴导轨3所在的水平平面上，所述打印平台5可沿X轴导轨2、Y轴导轨3做往复运动，所述升降平台6位于Z轴导轨4上，所述升降平台6可沿Z轴导轨4做往复运动，所述升降平台6与驱动丝杆7相连，Z轴方向上的运动由步进电机通过驱动丝杆7带动升降平台6实现，所述打印喷头8位于升降平台6上，所述打印喷头8内部设置有若干个微型喷头18、纵向挡板19、横向挡板20，所述光固化装置9位于打印喷头8的两侧，所述支撑板10位于Z轴导轨4上方，所述第一料槽11、第二料槽12、第三料槽13、第四料槽14均位于支撑板10上，所述第一料槽11、第二料槽12、第三料槽13、第四料槽14用于盛放光敏树脂液体，所述第一料槽11、第二料槽12、第三料槽13、第四料槽14通过送料导管15与打印喷头8相连，所述光敏树脂液体通过送料导管15进入打印喷头内部的若干个微型喷头18。

进一步，所述光固化装置9主要包括UV灯16、光量调节装置17，所述光量调节装置17通过改变UV灯16发射出的紫外线的光强度来改变照射到的光敏树脂液体紫外线的光量。

进一步，所述打印喷头8通过压电方式进行喷墨打印，所述打印喷头8可沿X轴方向运动，但是打印过程中X轴方向的精细运动则由打印平台5来实现。

进一步，所述驱动丝杆7由步进电机进行驱动。

进一步，若干个所述微型喷头18的数量为四个。

进一步，若干个所述纵向挡板19的数量为两个，若干个所述纵向挡板19纵向垂直相交，所述纵向挡板19将打印喷头下端分割成四个独立的腔室，其中一个腔室对应一个微型喷头。

进一步，所述横向挡板20对应于每个微型喷头处都开设有可开启或者闭合的挡片，挡片开启时，所对应的微型喷头18进行喷墨打印。

进一步，所述纵向挡板19可上下移动，当进行单色打印时，可将纵向挡板19移动到打印喷头喷嘴处，需要混色打印时，即可将纵向挡板19向上移动，从不同微型喷头18喷出的不同颜色的光敏树脂液体在打印喷头8前端混合后由喷嘴喷出。

工作方式:利用本发明进行3D打印具体实物时，首先通过计算机设计出需要打印的三维固体实物的立体模型，并沿着与实际铅垂方向对应的计算机内部方向对三维固体实物的立体模型切片分层，得到每层的成型数据。之后，计算机控制打印喷头运动并在同打印平台对应的区域喷出光敏树脂液体，在UV灯的照射下固化，进而在打印上得到三维固体实物的底层，打印喷头向上移动，然后逐层打印，最终打印出三维固体实物。

每个微型喷头对应一种不同色彩的光敏树脂液体，根据打印的需要，可更换不同的色彩，还可以将两种不同的色彩混合以配置出更多的色彩以满足用户的需要，从而实现3D全彩打印。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种全彩3D打印机，其特征在于：包括支撑平台、X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、打印平台、升降平台、驱动丝杆、打印喷头、光固化装置、支撑板、第一料槽、第二料槽、第三料槽、第四料槽、送料导管、UV灯、光量调节装置、若干个微型喷头、若干个纵向挡板、横向挡板，所述X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨均位于支撑平台上，所述X轴导轨、Y轴导轨于水平面垂直相交，所述打印平台位于X轴导轨、Y轴导轨所在的平面上，所述打印平台可沿X轴导轨、Y轴导轨做往复运动，所述升降平台位于Z轴导轨上，所述升降平台可沿Z轴导轨做往复运动，所述升降平台与驱动丝杆相连，所述打印喷头位于升降平台上，所述打印喷头内部设置有若干个微型喷头，所述光固化装置位于打印喷头的两侧，所述支撑板位于Z轴导轨上方，所述第一料槽、第二料槽、第三料槽、第四料槽均位于支撑板上，所述第一料槽、第二料槽、第三料槽、第四料槽用于盛放光敏树脂液体，所述第一料槽、第二料槽、第三料槽、第四料槽通过送料导管与打印喷头相连，所述光敏树脂液体通过送料导管进入打印喷头内部的若干个微型喷头。

2.根据权利要求1所述一种全彩3D打印机，其特征在于：所述光固化装置主要包括UV灯、光量调节装置，所述光量调节装置通过改变UV灯发射出的紫外线的光强度来改变照射到的光敏树脂液体紫外线的光量。

3.根据权利要求1所述一种全彩3D打印机，其特征在于：所述打印喷头通过压电方式进行喷墨。

4.根据权利要求1所述一种全彩3D打印机，其特征在于：所述驱动丝杆由步进电机进行驱动。

5.根据权利要求1所述一种全彩3D打印机，其特征在于：若干个所述微型喷头的数量为四个。

6.根据权利要求1所述一种全彩3D打印机，其特征在于：若干个所述纵向挡板的数量为两个，若干个所述纵向挡板纵向垂直相交，所述纵向挡板将打印喷头下端分割成四个独立的腔室，其中一个腔室对应一个微型喷头，所述纵向挡板可上下移动。

7.根据权利要求1所述一种全彩3D打印机，其特征在于：所述横向挡板对应于每个微型喷头处都开设有可开启或者闭合的挡片。