CN114589921A - 3d打印设备、制件打印与着色方法 - Google Patents

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张清怡
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Abstract

本发明涉及3D打印领域，具体地涉及一种3D打印设备、制件打印与着色方法。一种3D打印设备，包括用于打印制件的三维形状的3D打印装置、承载所述制件的打印平台、内部设置有转印液的液槽和设置为能在所述转印液的液面上打印油墨图案的油墨打印装置；所述3D打印设备包括用于移动所述打印平台的移动装置，以使得所述移动装置移动所述制件转印所述油墨图案。本发明提供的3D打印设备，能使制件着色均匀，过渡自然，在制件凹凸镂空的内侧也可以进行油墨图案的覆盖。

Description

3D打印设备、制件打印与着色方法
技术领域
本发明涉及3D打印领域，具体地涉及一种3D打印设备、制件打印与着色方法。
背景技术
当前采用的熔融沉积法进行成型的过程中，对制件进行着色采用的是打印过程中进行多角度喷色。这种着色方法着色效果不好，受限于喷墨喷头的体积限制，只能对制件凸出部分的外层进行着色，制件的内部凹面、镂空成型的内侧则无法上色，影响了制件外观。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的打印制件着色受限于制件的形状和喷头体积而导致无法更好上色的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种3D打印设备，包括用于打印制件的三维形状的3D打印装置、承载所述制件的打印平台、内部设置有转印液的液槽和设置为能在所述转印液的液面上打印油墨图案的油墨打印装置；所述3D打印设备包括用于移动所述打印平台的移动装置，以使得所述移动装置移动所述制件转印所述油墨图案。
优选的，包括壳体，所述3D打印装置、所述打印平台、所述液槽、所述移动装置和所述油墨打印装置均设置在所述壳体内部。
优选的，所述打印平台、所述3D打印装置、所述油墨打印装置和所述液槽从上到下依次设置；所述移动装置设置为上下移动所述打印平台。
优选的，所述移动装置包括设置在所述壳体内侧顶部的第一链轮和设置在所述打印平台上面的第二链轮，所述第一链轮和所述第二链轮通过链条传动。
优选的，所述移动装置包括伺服电机，所述伺服电机与所述第一链轮相连以控制所述打印平台的移动速度。
优选的，所述3D打印设备包括控制系统；所述控制系统与所述油墨打印装置、所述伺服电机、所述3D打印装置相连，以控制油墨图案打印、打印平台的移动和制件打印。
优选的，所述3D打印设备包括活化剂喷涂装置以在所述制件表面喷涂活化剂；所述3D打印设备包括吹扫装置以吹干所述制件表面的所述转印液。
优选的，所述壳体底部形成所述液槽，所述壳体封闭。
本发明第二方面提供一种制件打印与着色的方法，包括：
S1：3D打印制件，在转印液液面上形成油墨图案；
S2：移动制件，使所述油墨图案转印到所述制件上。
优选的，所述制件打印与着色的方法使用上述任意一种所述的3D打印设备。
本发明提供的3D打印设备，能使制件着色均匀，过渡自然，在制件凹凸镂空的内侧也可以进行油墨图案的覆盖。
附图说明
图1是本发明一种实施方式3D打印设备的结构示意图。
附图标记说明
1-壳体，2-打印平台，3-3D打印装置，5-油墨打印装置，6-制件，7-油墨图案，8-转印液。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明一方面提供一种3D打印设备，包括用于打印制件6的三维形状的3D打印装置3、承载所述制件6的打印平台2、内部设置有转印液8的液槽和设置为能在所述转印液8的液面上打印油墨图案7的油墨打印装置5；所述3D打印设备包括用于移动所述打印平台2的移动装置，以使得所述移动装置移动所述制件6转印所述油墨图案7。
在3D打印设备使用过程中，3D打印装置3先将制件6打印在打印平台2上，油墨打印装置5将油墨图案7打印在转印液8上；等到制件6和油墨图案7均打印完成之后，移动装置通过移动打印平台2将制件按入转印液8，通过转印液8的液压将所述油墨图案7印在制件6上。
在将油墨图案7进行转印的过程中，将制件6需要上色的部分对准油墨图案7，打印平台2带动制件6向下浸入转印液8，制件6和转印液8之间产生浮力压力，这个压力迫使所述油墨图案7粘附在制件6从而完成转印。
另外，制件6不一定非要全部打印完成之后再进行油墨图案7转印上色，也有可能在制件6打印至一定程度进行第一次上色，上色后继续进行打印，而后再次进行上色，如此反复直到制件打印和制件6上色完成。
油墨图案7的油墨材质应设置为，不溶于转印液8，密度小于转印液8，使图案可以同转印液分离并漂浮在转印液表面，形成油墨图案层，图案为制件所需上色表面积的投影，由此制件6即使内部结构复杂也可以同油墨接触进而着色。本发明提供的3D打印设备，能使制件着色均匀，过渡自然，在制件凹凸镂空的内侧也可以进行油墨图案的覆盖。
优选的，如图1所示，包括壳体1，所述3D打印装置3、所述打印平台2、所述液槽、所述移动装置和所述油墨打印装置5均设置在所述壳体1内部。壳体1使得3D打印设备成为一体化设备，便于搬运和使用。
优选的，所述打印平台2、所述3D打印装置3、所述油墨打印装置5和所述液槽从上到下依次设置；所述移动装置设置为上下移动所述打印平台2。限打印平台2于上下方向移动，减小了因移动制件6而造成制件6和油墨图案7之间的误差，提高了着色精度。
优选的，所述移动装置包括设置在所述壳体1内侧顶部的第一链轮和设置在所述打印平台2上面的第二链轮，所述第一链轮和所述第二链轮通过链条传动。链传动相对齿轮啮合传动有着结构简单且传递距离较远的优势，便于设备检修和安装。
优选的，所述移动装置包括伺服电机，所述伺服电机与所述第一链轮相连以控制所述打印平台2的移动速度。
在制件6进行转印的时候，由于需要保证油墨图案的完整，所以伺服电机需要设置打印平台2下降速度较为缓慢；在打印平台上升的时候，为了提高设备速率且保证制件不被转印液液面上的残余油墨污染，伺服电机需要控制传动速率快速将制件6提起。
优选的，所述3D打印设备包括控制系统；所述控制系统与所述油墨打印装置5、所述伺服电机、所述3D打印装置3相连，以控制油墨图案7打印、打印平台的移动和制件6打印。
控制系统控制3D打印装置3打印出相应形状的制件6的同时，控制油墨打印装置5打印油墨图案7；与此同时，协调两者打印的速率和完成情况；在打印好后，控制移动装置将油墨图案7打印到制件上。另外，制件6和油墨图案7的打印时间不影响制件6打印和着色，所以两者的打印不限于同时，也可以是先后打印或者其他。
优选的，包括活化剂喷涂装置以在所述制件6表面喷涂活化剂。在使用熔融沉积法进行制件6成型后，制件6表面散热较快，表面能较高，不容易吸附油墨图案7，所以喷涂活化剂降低表面能以便于转印图案。
优选的，包括吹扫装置以吹干所述制件6表面的所述转印液8。所述转印液一般为水，在制件6转印后，制件6上一般携带有少量转印液8，影响了制件的下一步打印；吹扫装置将转印液8快速吹干以加快设备转印速率。
优选的，所述壳体1底部形成所述液槽，所述壳体1封闭。
壳体1底部形成所述液槽简化了3D打印设备结构复杂程度；因为转印液8为液体，流动性较强，外界稍微的干扰就会影响油墨图案7的打印，将壳体1封闭有利于保持油墨图案7的稳定。
本发明第二方面提供一种制件打印与着色的方法，包括：
S1：3D打印制件6，在转印液8液面上形成油墨图案7；
S2：移动制件6，使所述油墨图案7转印到所述制件6上。
利用转印液8的压力将油墨图案7转印到制件6上，使得制件6着色均匀，过渡自然。
优选的，所述制件打印与着色的方法使用上述任意一种所述的3D打印设备。本发明第二方面提供一种制件打印与着色的方法可以利用本发明提供的3D打印设备完成，能使制件着色均匀，过渡自然，在制件凹凸镂空的内侧也可以进行油墨图案的覆盖。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D打印设备，其特征在于，包括用于打印制件(6)的三维形状的3D打印装置(3)、承载所述制件(6)的打印平台(2)、内部设置有转印液(8)的液槽和设置为能在所述转印液(8)的液面上打印油墨图案(7)的油墨打印装置(5)；所述3D打印设备包括用于移动所述打印平台(2)的移动装置，以使得所述移动装置移动所述制件(6)转印所述油墨图案(7)。
2.根据权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，包括壳体(1)，所述3D打印装置(3)、所述打印平台(2)、所述液槽、所述移动装置和所述油墨打印装置(5)均设置在所述壳体(1)内部。
3.根据权利要求2所述的3D打印设备，其特征在于，所述打印平台(2)、所述3D打印装置(3)、所述油墨打印装置(5)和所述液槽从上到下依次设置；所述移动装置设置为上下移动所述打印平台(2)。
4.根据权利要求3所述的3D打印设备，其特征在于，所述移动装置包括设置在所述壳体(1)内侧顶部的第一链轮和设置在所述打印平台(2)上面的第二链轮，所述第一链轮和所述第二链轮通过链条传动。
5.根据权利要求4所述的3D打印设备，其特征在于，所述移动装置包括伺服电机，所述伺服电机与所述第一链轮相连以控制所述打印平台(2)的移动速度。
6.根据权利要求5所述的3D打印设备，其特征在于，包括控制系统；所述控制系统与所述油墨打印装置(5)、所述伺服电机、所述3D打印装置(3)相连，以控制油墨图案(7)打印、打印平台的移动和制件(6)打印。
7.根据权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，包括活化剂喷涂装置以在所述制件(6)表面喷涂活化剂；和/或，包括吹扫装置以吹干所述制件(6)表面的所述转印液(8)。
8.根据权利要求2所述的3D打印设备，其特征在于，所述壳体(1)底部形成所述液槽，所述壳体(1)封闭。
9.一种制件打印与着色的方法，其特征在于，包括：
S1：3D打印制件(6)，在转印液(8)液面上形成油墨图案(7)；
S2：移动制件(6)，使所述油墨图案(7)转印到所述制件(6)上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，使用权利要求1-8中任意一项所述的3D打印设备。
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