CN108819233A - 一种基于静电转移叠融的3d成型方法 - Google Patents

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林容生
陈勃
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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Abstract

本发明提供了一种3D成型方法，主要特征包括：光源、光电转换体、粉材供给装置、粉材图形中转装置、粉材图形定形装置、模型叠融装置、模型承载装置。通过控制光源光束有序照射光电转换体，并在光电转换体表面形成3D模型切片静电“图形”；再将所述光电转换体通过所述粉材供给装置，使其静电“图形”处吸附粉材；再将所述光电转换体上的粉材移至所述粉材图形中转装置面，并使其该面的粉材融合成切片材料膜片；再将所述切片材料膜片与已成型的3D模型叠加融合为一体。以上述过程循环，逐层堆叠融合，直到3D模型完整成型。本发明为降低3D成型设备技术门槛、制造成本、使用成本以及提高打印精度并大幅度提高3D成型效率方面提供了一种3D成型方法。

Description

一种基于静电转移叠融的3D成型方法
技术领域
本发明涉及装备制造领域，特别是一种3D成型方法。
背景技术
针对非金属材料3D打印，目前主流类型是以熔融沉积(FDM)、光聚合(SLA、DLP)、激光烧结(SLS)、多射流熔融(MJF)等方式。
不同的类型有着非常明显的优缺点：精度高的技术门槛极高、设备成本高，整体上打印效率不能满足实际应用的需求。
发明内容
目前，3D成型设备(3D打印机)制造技术门槛极高、设备成本高、使用成本也高，整体上打印效率不能满足实际应用的需求。
本发明为降低3D成型设备技术门槛、制造成本、使用成本以及提高打印精度并大幅度提高3D成型效率方面提供了一种3D成型方法。
采用本发明的3D成型设备，可以比较均衡解决上述问题。
本发明所提供的3D成型方案：
本发明提供了一种3D成型方法，硬件系统主要包括：光源、光电转换体、粉材供给装置、粉材图形中转装置、粉材图形定形装置、模型叠融装置以及模型承载装置。
本发明提供了一种3D成型方法，所述3D成型方法步骤包括：
步骤1：将3D模型的切片数据通过控制光源光束有序照射光电转换体，使其在所述光电转换体表面形成切片的静电“图形”；
步骤2：再将所述光电转换体表面通过粉材供给装置，使其在所述光电转换体表面吸附与切片静电“图形”相一致的粉材，形成切片粉材图形；
步骤3：再将所述切片粉材图形在静电场作用下转移到所述粉材图形中转装置上；
步骤4：再使用所述粉材图形定形装置对所述粉材图形中转装置上的所述粉材图形进行融合定形，形成切片材料膜片；
步骤5：再将所述切片材料膜片移至所述模型承载装置上已完成模型的最后层；
步骤6：使用所述模型叠融装置将当前所述切片材料膜片与已完成模型进行融合，并保证当前已成型模型的整体尺寸。
经过上述过程逐层多次循环，直至达到完整模型形成。
附图说明
图1为本发明可实现的3D成型机结构示意图。
附图标号说明：
1、光源
2、光鼓
3、粉材供给装置
4、粉材图形中转装置
5、粉材图形定形装置
6、模型叠融装置
7、模型承载装置
8、已完成的3D模型
具体实施方式
为了进一步理解本发明的技术特征、目的及效果，以下对照附图进行说明。
本发明为方法发明，附图为示意图，不存在比例关系。
本实例以PLA粉末材料为成型基材，以下硬件仅为本实例定制。
本发明提供了一种3D成型方法，硬件系统主要包括：光源(1)、光鼓(2)、粉材供给装置(3)、粉材图形中转装置(4)、粉材图形定形装置(5)、模型叠融装置(6)、模型承载装置(7)。
所述光源(1)光轴与所述光鼓(2)轴线相交成90°，且交点位于所述光鼓(2)高度的1/2处；
进一步地，所述粉材供给装置(3)出口贴近所述光鼓(2)柱面，且平行于所述光鼓(2)中轴线；
进一步地，所述光源(1)、所述光鼓(2)和所述粉材供给装置(3)需安装在同一结构上，并可以水平同步移动；
进一步地，所述粉材图形中转装置(4)位于顶部，工作面培训与底面，保持与所述光鼓(2)的适当距离；
进一步地，所述粉材图形定形装置(5)位于所述粉材图形中转装置(4)左下方，上下保持切片厚度距离，水平可以移动；
进一步地，所述模型叠融装置设置于所述承载装置上方，上下保持切片厚度距离，并可以水平移动；
进一步地，所述逐层堆叠承载装置位于最底部，承载装置可以上下移动。
本发明提供了一种3D成型方法，本具体实例所述3D成型方法步骤包括：
步骤1：将3D模型的切片数据通过控制光源(1)光束有序照射光鼓(2)，使其在所述光鼓表面形成切片的静电“图形”；
步骤2：再将所述光鼓表面通过粉材供给装置，使其在所述光鼓表面吸附与切片静电“图形”相一致的粉材，形成切片粉末图形；
步骤3：再将切片粉材图形在电场作用下转移到粉材图形中转装置上；
步骤4：再使用所述粉材图形定形装置对所述粉材图形中转装置上的粉材图形施加180～220℃的温度和0.1～2.0kg压力进行融合定形，形成材料膜片；
步骤5：再将所述材料膜片移至所述模型承载装置上已完成模型的最顶层；
步骤6：使用所述模型叠融装置将当前所述材料膜片施加180～220℃的温度和0.2～5.0kg压力与已完成层进行融合，并保证融合后的模型整体尺寸。
经过上述过程逐层多次循环，直至达到完整模型形成。
以上所述案列仅为本发明的一个具体实施个列而已，并不用于限制本发明，凡属本发明的理念、原理及参数之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.本发明提供了一种3D成型方法，其特征在于，所述3D成型方法包括：
步骤1：将3D模型的切片数据通过控制光源光束有序照射光电转换体，使其在所述光鼓表面形成切片的静电“图形”；
步骤2：再将所述光电转换体表面通过粉材供给装置，使其在所述光电转换体表面吸附与切片静电“图形”相一致的粉材，形成切片粉材图形；
步骤3：再将所述切片粉材图形在电场作用下转移到所述粉材图形中转装置上；
步骤4：再使用所述粉材图形定形装置对所述粉材图形中转装置上的所述切片粉材图形进行融合定形，形成切片材料膜片；
步骤5：再将所述切片材料膜片移至所述模型承载装置上已完成模型的最后层；
步骤6：使用所述模型叠融装置将当前所述切片材料膜片与已完成模型进行融合，并保证当前已成型模型的整体尺寸。
经过上述过程逐层多次循环，直至达到完整模型形成。
2.如权利要求书1所述3D成型方法，其特征在于，所述3D成型方法采用的光源，所述光源涵盖：
光源，采用光源可以是可见光，也可以是不可见光。
3.如权利要求书1所述3D成型方法，其特征在于，所述3D成型方法步骤4和步骤6中采用“融合”方法，所述“融合”方法包括：
物理融合，使用热能、压力等手段将被融合材料进行融合；
化学融合，使用溶剂、结合剂等手段将被融合材料进行融合；
两种所述的融合方法可以单独使用，也可以同时使用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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