CN208992489U - 3d打印物体后处理装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种3D打印物体后处理装置及系统，通过将需要进行后处理的3D打印物体置于喷砂室中；气体压缩机将压缩气体输入喷砂枪；同时砂泵将水砂混合池中的水砂混合物输入所述喷砂枪；喷砂枪用压缩气体将水砂混合物从喷枪出口加压喷向3D打印物体表面，水砂混合物中的砂在压力作用下对3D打印物体表面进行打磨，不仅可以将3D打印物体表面的支撑结构清除完全，还可以对3D打印物体表面与支撑结构互渗的位置以及其它位置进行打磨，提高了清除支撑结构的效率和可靠性，获得表面粗糙度均匀的3D物体，而且水砂混合物中的水在打磨过程进行持续降温，防止摩擦导致的热效应影响3D打印物体本身结构，提高3D打印物体的后处理可靠性。

Description

3D打印物体后处理装置及系统

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种3D打印物体后处理装置及系统。

背景技术

随着工业技术的逐渐发展，复杂零件和个性化定制的需求越来越强烈，增材制造技术应用而生。增材制造技术以其速度快、效率高、智能化操作成为了21世纪最流行的技术，3D打印技术属于增材制造的一个分支。利用3D打印技术打印的物体，能够实现复杂零件的快速生产，缩短研发周期、降低研发成本、提高研发效率。有的3D打印物体结构复杂，需要在打印过程中提供支撑结构，而在打印结束之后再将支撑结构从3D打印物体中清除。而3D打印的后处理不仅要将支撑结构处理干净，还需要保证3D打印物体本身结构的完整。

现有技术中，通常利用溶解法或者人工剥离法的方法清除支撑结构。例如用与支撑结构材料相对应的溶解液对支撑结构进行溶解，待支撑结构完全溶解后，实现从3D打印物体上分离支撑结构。

然而，对于支撑3D打印物体内腔壁面而设置的支撑结构，或者其他结构复杂的3D打印物体的支撑结构而言，3D打印物体内部位置狭小，人工剥离法可能无法处理干净甚至无法剥离。另外，支撑结构和3D打印物体之间可能在材料之间发生少量互渗，通过溶解法将支撑结构溶解后可能导致3D打印物体的表面出现凹凸不平的问题，不仅影响3D打印物体的外观，残留在3D打印物体表层中的支撑结构材料还可能在一段时间后引起3D打印物体开裂损坏。现有的3D打印物体后处理可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型提供一种3D打印物体后处理装置及系统，提高了3D打印物体后处理的可靠性。

根据本实用新型的第一方面，提供一种3D打印物体后处理装置，包括

喷砂室，用于放置需要进行后处理的3D打印物体；

气体压缩机，连接喷砂枪，用于将压缩气体输入喷砂枪；

砂泵，连接水砂混合池和所述喷砂枪，用于将水砂混合池中的水砂混合物输入所述喷砂枪；

设置在所述喷砂室中的喷砂枪，具有连接所述气体压缩机的第一喷枪入口，连接所述砂泵的第二喷枪入口，和喷枪出口，所述喷砂枪用于在所述喷枪出口，以所述压缩气体对所述水砂混合物加压喷向所述喷砂室内，对所述喷砂室内的3D打印物体表面进行打磨。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述水砂混合池设置于所述喷砂室的底部；

所述水砂混合池呈渐缩状，所述水砂混合池的大口端与所述喷砂室的底部连通，小口端为排污口；所述水砂混合池，用于容纳所述水砂混合物，以及从所述大口端回收打磨所述3D打印物体后的水砂废弃物。

可选地，在第一方面的另一种可能实现方式中，所述喷砂室的底部还设置有孔隙过滤部；所述孔隙过滤部，用于将支撑结构的碎片从打磨所述3D打印物体后的掉落物中分离出来，并使分离后的所述水砂混合物进入所述水砂混合池。

可选地，在第一方面的再一种可能实现方式中，所述孔隙过滤部的中心设置有用于放置所述3D打印物体的喷砂凸台。

可选地，在第一方面的又一种可能实现方式中，还包括气压调节阀；

所述气压调节阀设置在所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道上；所述气压调节阀用于控制进入所述第一喷枪入口的压缩气体的压力。

可选地，在第一方面的又一种可能实现方式中，还包括电磁阀、接触器和压力传感器；

所述电磁阀和所述压力传感器都设置在所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道上；所述压力传感器的输出端连接所述接触器的控制端，所述接触器的输出端分别连接所述电磁阀的控制端和所述砂泵的控制端；

所述压力传感器用于感测所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道中的气压值，并输出信号给所述接触器；所述接触器用于根据所述压力传感器输出的信号控制所述电磁阀和所述砂泵同时通电或断电。

可选地，在第一方面的又一种可能实现方式中，所述压力传感器用于感测所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道中的气压值，并在所述气压值为0.4-0.8MPa时，输出信号给所述接触器，以使得所述接触器控制所述电磁阀和所述砂泵同时通电。

可选地，在第一方面的又一种可能实现方式中，还包括手动启动开关；

所述手动启动开关设置在所述压力传感器的输出端连接所述接触器的控制端的线路上。

可选地，在第一方面的又一种可能实现方式中，还包括清洗水枪；所述清洗水枪设置于所述喷砂室内，用于向所述喷砂室内喷射清水清洗所述3D打印物体。

可选地，在第一方面的又一种可能实现方式中，所述水砂混合物中砂和水的重量比为0.4-0.7。

可选地，在第一方面的又一种可能实现方式中，所述砂包括三氧化二铝，立方氮化硼，碳化硼，碳化硅，金刚石微粒中的至少一种。

根据本实用新型的第二方面，提供一种3D打印物体后处理系统，包括喷水装置以及本实用新型第一方面及第一方面的各种可能实现方式中任一种所述3D打印物体后处理装置；

所述喷水装置包括：

喷水室，用于放置需要进行后处理的3D打印物体；

加压水泵，连接供液池，用于从所述供液池抽取液体至喷水枪；

水压调节阀，设置在所述加压水泵与所述喷水枪连接的管道上；

设置在所述喷水室中的所述喷水枪，用于将所述液体喷向所述喷水室内的3D打印物体，以使得所述3D打印物体连接的支撑结构被喷射移除。

可选地，在第二方面的一种可能实现方式中，还包括加压启动开关；所述加压启动开关设置在所述加压水泵与供电电源的连接线路上，用于控制所述加压水泵通电或断电。

可选地，在第二方面的另一种可能实现方式中，还包括液体收集部，所述液体收集部设置于所述喷水室的底部；所述液体收集部呈渐缩状，所述液体收集部的大口端与所述喷水室的底部连通，所述液体收集部的小口端与所述供液池连通；所述供液池，用于收纳所述液体，以及从所述液体收集部的小口端回收喷射所述3D打印物体后的废弃液体。

可选地，在第二方面的再一种可能实现方式中，所述喷水室的底部还设置有支撑结构过滤器；所述支撑结构过滤器，用于将支撑结构的碎块从喷射所述3D打印物体后的掉落物中分离出来，并使剩余的所述废弃液体进入所述液体收集部。

可选地，在第二方面的又一种可能实现方式中，所述支撑结构过滤器的中心设置有放置所述3D打印物体的喷水凸台。

可选地，在第二方面的又一种可能实现方式中，所述供液池中设置有过滤网，所述过滤网的孔径小于所述支撑结构过滤器的孔径；所述过滤网用于分离进入所述供液池中的废弃液体中的支撑结构碎块。

本实用新型提供一种3D打印物体后处理装置及系统，通过将需要进行后处理的3D打印物体置于喷砂室中；气体压缩机将压缩气体输入喷砂枪；同时砂泵将水砂混合池中的水砂混合物输入所述喷砂枪；喷砂枪用压缩气体将水砂混合物从喷枪出口加压喷向3D打印物体表面，水砂混合物中的砂在压力作用下对3D打印物体表面进行打磨，不仅可以将3D打印物体表面的支撑结构清除完全，还可以对3D打印物体表面与支撑结构互渗的位置以及其它位置进行打磨，提高了清除支撑结构的效率和可靠性，获得表面粗糙度均匀的3D物体，而且水砂混合物中的水在打磨过程进行持续降温，防止摩擦导致的热效应影响3D打印物体本身结构，提高3D打印物体的后处理可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种3D打印物体后处理装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种3D打印物体后处理装置结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种孔隙过滤部示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种孔隙过滤部示意图；

图5是本实用新型实施例提供的再一种3D打印物体后处理装置结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种3D打印物体后处理系统结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种喷水装置结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

应当理解，在本实用新型中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

应当理解，在本实用新型中，“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”，表示B与A的形状或功能具有对应关系，根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

参见图1，是本实用新型实施例提供的一种3D打印物体后处理装置结构示意图。图1所示的3D打印物体后处理装置1主要包括：喷砂室12，水砂混合池13，气体压缩机14，砂泵16和喷砂枪(图1未示出)。

具体地，喷砂室12，用于放置需要进行后处理的3D打印物体。气体压缩机14连接喷砂枪，用于将压缩气体输入喷砂枪。砂泵16连接水砂混合池13和所述喷砂枪，用于将水砂混合池13中的水砂混合物输入所述喷砂枪。设置在所述喷砂室12中的喷砂枪，具有连接所述气体压缩机14的第一喷枪入口，连接所述砂泵的第二喷枪入口，和喷枪出口。喷砂枪用于在所述喷枪出口，以所述压缩气体对所述水砂混合物加压喷向所述喷砂室12内，对所述喷砂室12内的3D打印物体表面进行打磨。

其中，还可以在所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道上设置气压调节阀15。气压调节阀15用于控制进入所述第一喷枪入口的压缩气体的压力。喷砂室12内的3D打印物体可以是预先处理后得到的第一物体。若第一物体表面残留的支撑结构偏多，或第一物体具有明显的表面不均匀形态时可以将预设气压值的大小控制在高值状态，当第一物体表面基本没有支撑结构残留且表面不均匀形态不明显时可以将预设气压值的大小控制在低值状态，但是本实施例中对气压大小进行调节的前提，都应是所述气压值必须有足够的动力能将水砂混合物以一定的流速吹出至第一物体表面。进一步地，本实施例中气压的大小控制在0.4-0.8MPa，这样不仅可以提高第一物体表面打磨效率，还能获得表面均匀的第二物体，同时节省大量的体力劳动。

继续参见图1，所述喷砂枪置于喷砂室12中，第一喷枪入口与压缩气体入口相连，第二喷枪入口与水砂混合物入口相连。砂泵16将水砂混合物泵入第二喷枪入口；所述气体压缩机14对气体进行加压。所述气压调节阀15控制进入第一喷枪入口的压缩气体的压力，将喷砂室12中的3D打印物体在预设气压值下通过水砂混合物中砂的打磨，最终形成支撑结构完全去除的第二物体。使用本实施例中的3D打印物体后处理装置，可以有效去除3D打印物体表面残留的支撑结构以及打磨3D打印物体表面，防止支撑结构残留引起3D打印物体后期放置开裂，最终处理干净后的3D打印物体表面均匀平整。本实用新型中所述的“平整”与“凹凸不平”意思相反，具体可以是在支撑结构和3D打印物体互渗区域中支撑结构被移除后，出现的凹坑或由于打印机本身的打印精度问题引起3D打印物体表面出现高低不平的区域，或还有其它原因引起的表面高低不平，经过本实用新型的3D打印物体后处理装置后表面凹坑或高低不平区域被打磨平整。

参见图2，是本实用新型实施例提供的另一种3D打印物体后处理装置结构示意图。图2所述的结构示意出了3D打印物体后处理装置中各个部件的一种连接关系以及工作方式：首先气体压缩机对进入气体压缩机的气体进行加压。压缩气体例如是空气或者是纯氮气。经过气体压缩机输出的压缩气体在气压调节阀的控制下以预设气压值输入第一喷枪入口，预设气压值的取值范围可以是0.4-0.8MPa。同时砂泵将水砂混合池中的水砂混合物输入第二喷枪入口，进入喷砂枪中的压缩气体将喷砂枪中水砂混合物在预设气压值下喷向喷砂室中的3D打印物体。置于喷砂室中的3D打印物体在砂的摩擦下，其表面残留的支撑结构被移除干净，且表面被打磨均匀，得到第二物体。

本实施例提供的一种3D打印物体后处理装置，通过将需要进行后处理的3D打印物体置于喷砂室中；气体压缩机将压缩气体输入喷砂枪；同时砂泵将水砂混合池中的水砂混合物输入所述喷砂枪；喷砂枪用压缩气体将水砂混合物从喷枪出口加压喷向3D打印物体表面，水砂混合物中的砂在压力作用下对3D打印物体表面进行打磨，不仅可以将3D打印物体表面的支撑结构清除完全，还可以对3D打印物体表面与支撑结构互渗的位置以及其它位置进行打磨，提高了清除支撑结构的效率和可靠性，获得表面粗糙度均匀的3D物体，而且水砂混合物中水在打磨过程进行持续降温，防止摩擦导致的热效应影响3D打印物体本身结构，提高了3D打印物体的后处理可靠性。

在上述实施例的基础上，所述水砂混合物中砂和水的重量比可以在0.15-1之间，当重量比小于0.15时，由于砂的含量过低，其对第一物体的处理效率低，当重量比大于1时，由于砂的含量过高，混合物中砂的流动性降低，很难对第一物体表面进行打磨。优选地，本实用新型中优选混合物中砂和水的重量比为0.4-0.7。优选地，本实施例水砂混合物中砂可以是具有耐水性的颗粒状模料砂，所述砂的表面具有锐利的几何棱角，所述砂的硬度高于洛氏C60，具体可以选自三氧化二铝，立方氮化硼，碳化硼，碳化硅，金刚石微粒中的至少一种。由此在预设气压值下能提高对支撑结构的打磨效率，且砂的使用寿命长，不用频繁更换砂料。

可选地，继续参见图1，3D打印物体后处理装置1还包括操作入口17和观察窗口18。操作入口17和观察窗口18均位于喷砂室12的外表面。本实用新型中操作入口17的作用在于使操作人员可以将手伸入喷砂室12内操作3D打印物体和喷砂枪，例如转动3D打印物体使其各部位都能被喷砂枪打磨到。为了避免水砂混合物溅出到喷砂室12外部同时为了避免操作人员直接接触到水砂混合物以及待打磨的3D打印物体，本实施例可以对操作入口17周围采用密封部件进行密封。例如在操作入口17周围通过橡胶手套密封，操作人员可以将手深入到橡胶手套中安全方便地操作喷砂室12内的3D打印物体和喷砂枪。操作入口17的形状可以为任何一种形状如圆形、正方形、长方形、三角形等，只要能便于操作者安全方便地操作喷砂装置内部的3D打印物体即可。操作入口17的数量和形状不受限制，只要能便于操作者通过该操作入口安全方便的操作喷砂装置内部的第一物体即可。优选地，操作入口的数量为2个，形状为圆形。观察窗口18用于使操作人员观察到喷砂装置内3D打印物体的打磨情况，及时调整第一物体的打磨部位以提高打磨效率，同时也能提高获得的第二物体的表面精度。可选地，3D打印物体后处理装置1还可以包括可开启的门(在图1中未示出)。可开启的门可以位于喷砂室12的侧面。操作人员通过可开启的门放入或取出喷砂室12内的3D打印物体。

继续参见图1，所述水砂混合池13设置在喷砂室12的底部。所述水砂混合池13呈渐缩状，所述水砂混合池13的大端开口与所述喷砂室12的底部连通，所述水砂混合池13的小口端为排污口10。所述水砂混合池13，用于容纳所述水砂混合物，以及从所述大口端回收打磨所述3D打印物体后的水砂废弃物，其中的水砂废弃物作为后续使用的水砂混合物，实现水砂混合物的循环利用。在喷砂枪对3D打印物体喷射水砂混合物，对其进行打磨的过程中，水砂混合物以及被打磨掉落的支撑结构碎片都落入水砂混合池13。水砂混合池13可以是漏斗形状的收集结构，在更换水砂混合物时，渐缩状的结构便于将其中容纳的水砂混合物引导至排污口10排出，提高排污的效果。可选地，上述各种实施例中的水砂混合物中的水，可以是普通的自来水、纯净水、也可以是与支撑结构材料相对应的溶解液，因此在支撑结构被打磨移除的过程中，或者是落入水砂混合池之后，支撑结构的碎片可能逐渐溶解在水砂混合物中；还可以是弱碱、弱酸或盐的水溶液等，只要该液体不会影响目标物体的结构和3D打印物体后处理装置即可；本实施例中优选普通的自来水。

参见图3是本实用新型实施例提供的一种孔隙过滤部示意图。喷砂室12的掉落物中可能含有大量的支撑结构碎片，为了避免在水砂混合池中淤积，还可以在喷砂室12的底部设置孔隙过滤部。孔隙过滤部用于将支撑结构的碎片从打磨所述3D打印物体后的掉落物中分离出来，并使剩余的所述水砂废弃物进入所述水砂混合池13。孔隙过滤部可以是如图3所示的网孔平板，例如铁丝网或者均匀分布有通孔的过滤筛。3D打印物体可以直接放置在孔隙过滤部上，然后以喷砂枪对其打磨，打磨掉落下的水和砂通过网孔落入下方的水砂混合池13中，而掉落下的支撑结构碎片则留在孔隙过滤部上，以便打磨结束后再清理。

参见图4，是本实用新型实施例提供的另一种孔隙过滤部示意图。孔隙过滤部的中心还可以设置有用于放置3D打印物体的喷砂凸台。在具有喷砂凸台的孔隙过滤部上，可以将3D打印物体放置在喷砂凸台上，掉落物中水砂混合物可以从周围的网孔进入水砂混合池13，被打磨下来的支撑结构碎片则被滞留在孔隙过滤部上。

继续参见图1，可选地，还可以设置与气压调节阀15相连的气压表11。气压表11用于显示进入第一喷枪入口的压缩气体的气压值，以便操作员能快速的调节气压调节阀使进入第一喷枪入口的压缩气体的气压值保持在预设气压值的范围之内。

参见图5，是本实用新型实施例提供的再一种3D打印物体后处理装置结构示意图。为了加强对砂泵和气体压缩机的控制，还可以包括电磁阀、接触器和压力传感器。所述电磁阀和所述压力传感器可以都设置在所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道上。所述压力传感器的输出端连接所述接触器的控制端，所述接触器的输出端分别连接所述电磁阀的控制端和所述砂泵的控制端。所述压力传感器用于感测所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道中的气压值，并输出信号给所述接触器。所述接触器用于根据所述压力传感器输出的信号控制所述电磁阀和所述砂泵同时通电或断电。

可选地，所述压力传感器，用于感测气体压缩机与喷砂枪连接的管道中的气压值，并在所述气压值为0.4-0.8MPa时，输出信号给所述接触器，以使得所述接触器控制所述电磁阀和所述砂泵同时通电。

可以理解为，所述压力传感器可以为接触式传感器，在检测所述气压大小时，同时还起到开关的作用：当所述压力传感器检测到气体压缩机与喷砂枪连接的管道中气压值在防回流气压值范围内时(例如0.4-0.8MPa)，所述压力传感器处于导通状态；否则，处于断开状态。预设的防回流气压值范围，用于防止水砂混合物从第一喷枪入口回流到连接气体压缩机的管道中。

可选地，预设的防回流气压值范围的最小值可以是大于或等于0.3MPa。当接触器导通上电后，可以控制电磁阀和砂泵同时开启工作，压缩气体进入到第一喷枪入口，水砂混合物进入第二喷枪入口，进入喷砂枪中的水砂混合物在压缩气体的作用下被喷出至喷砂室内。

继续参见图5，为了提高自动控制的安全性，还可以包括手动启动开关。手动启动开关设置在所述压力传感器的输出端连接所述接触器的控制端的线路上。本市实施例中的手动启动开关并不局限于以手控制的开关。例如，手动启动开关可以是脚踏开关，由此便于操作人员省力地控制手动启动开关。当操作人员控制手动启动开关处于导通状态，且压力传感器处于导通状态时，接触器才能被通电，否则，接触器都无法通电，由此在自动控制中介入了人工控制，提高了控制的安全性。

可选地，3D打印物体后处理装置1中还可以在喷砂室12中设置清洗水枪(图中未示出)。清洗水枪用于向3D打印物体喷水。清洗水枪用于冲洗经过打磨获得的第二物体，将其表面粘附的砂子和/或支撑结构碎片冲洗干净。

参见图6，是本实用新型实施例提供的一种3D打印物体后处理系统结构示意图。图6所示的系统在上述各种实施例中所述的3D打印物体后处理装置1的基础上，还包括喷水装置2。参见图7，是本实用新型实施例提供的一种喷水装置结构示意图。如图7所示，喷水装置2主要包括：喷水室20，加压水泵21，水压调节阀22、供液池(图中未示出)、喷水枪(图中未示出)。

具体地，喷水室20用于放置需要进行后处理的3D打印物体。加压水泵21连接供液池，用于从供液池抽取液体至喷水枪。本实用新型中所述供液池并不限定在具有特定几何结构的池子内，还可以是供水管道，例如供水管道通过水龙头或阀门连接加压水泵21，由此形成向加压水泵21供水。水压调节阀22设置在加压水泵与喷水枪连接的管道上。设置在喷水室20中的喷水枪，用于将液体喷向喷水室20内的3D打印物体，以使得所述3D打印物体连接的支撑结构被喷射移除。

喷水枪置于喷水室20中，喷水枪的一端与进水口相连。加压水泵21对水进行加压，水压调节阀22控制进水口的水压，使得带有支撑结构的3D打印物体在指定的水压下通过水流喷射移除支撑结构获得第一物体。其中，喷水装置喷出的“水”可以是普通的自来水、纯净水，可以是与支撑结构材料对应的溶解液，还可以是弱碱、弱酸或盐的水溶液等，只要该液体不会损坏3D打印物体的结构和喷水装置的结构，能提供冲击力达到移除支撑结构的目的即可；本实施例中优选普通的自来水。本实施例中加压水泵21对水进行加压，操作人员通过水压调节阀22控制进入喷水枪的流量进而控制进入喷水枪的水压值，使得进入喷水枪的水以预设水压值喷出，将3D打印物体所连接的支撑结构移除。其中，预设水压值的大小为0.7-1.3MPa。

可选地，喷水装置2还可以包括操作入口23和观察窗口24，所述操作入口23和观察窗口24均位于喷水室20外表面。喷水装置2的操作入口23和观察窗口24与3D打印物体后处理装置1的操作入口17和观察窗口18的设计原则一致，在此不再赘述，只是喷水装置2处理的对象是带有支撑结构的3D打印物体，目的在于清除掉90％以上的支撑结构得到第一物体。

可选地，所述喷水装置2还包括可开启的门(图中未示出)。所述可开启的门位于所述喷水室20的侧面。通过可开启的门操作人员将带有支撑结构的3D打印物体放入喷水室20或从喷水室20中取出。

本实施例提供一种3D打印物体后处理系统，通过先在喷水装置中将3D打印物体上大块的支撑结构移除，再用3D打印物体后处理装置对残余的支撑结构进行打磨。将需要进行后处理的3D打印物体置于喷砂室中；气体压缩机将压缩气体输入喷砂枪；同时砂泵将水砂混合池中的水砂混合物输入所述喷砂枪；在喷砂室中的喷砂枪中利用压缩气体将水砂混合物从喷枪出口加压喷向3D打印物体表面，水砂混合物中的砂在压力作用下对3D打印物体表面进行打磨，不仅可以将3D打印物体表面的支撑结构清除完全，还可以对3D打印物体表面与支撑结构互渗的位置以及其它位置进行打磨，提高清除支撑结构的效率和可靠性，获得表面粗糙度均匀的3D物体，而且水砂混合物中水在打磨过程进行持续降温，防止摩擦导致的热效应影响3D打印物体本身结构，本实施例提供的3D打印物体后处理系统提高了3D打印物体的后处理可靠性。

继续参考图6和图7，所述喷水装置2还包括水压表25。所述水压表25与水压调节阀22连接，用于显示进水口的水压大小。

继续参考图6和图7，为了提高控制的安全性，还可以包括加压启动开关。所述加压启动开关设置在所述加压水泵与供电电源的连接线路上，用于控制所述加压水泵通电或断电。操作人员通过控制加压启动开关断开或导通，实现对加压水泵21的上电或断电控制。更具体的，所述加压启动开关可以是脚踏开关，以便操作员省力地对加压水泵21进行控制。本实施例通过在控制线路上加入人工操作的开关，可以用于在发生自动控制失效时的紧急避险。

可选地，还包括液体收集部27。液体收集部27设置于所述喷水室的底部。液体收集部27呈渐缩状，液体收集部27的大口端与所述喷水室20的底部连通，液体收集部27的小口端与所述供液池连通；所述供液池(图中未示出)，用于收纳所述液体，以及从所述液体收集部的小口端回收喷射所述3D打印物体后的废弃液体，由此可以实现液体的循环利用。喷水装置2中的液体收集部27的结构与前述水砂混合池13的结构类似，此处液体收集部27用于废弃液体的引流，其结构在此不再赘述。

可选地，液体收集部27的小口端可以理解为是排污口26，为了避免排污口26被支撑结构碎块堵塞和/或回收利用被喷射到喷水室20中的液体，所述喷水室的底部还可以设置有支撑结构过滤器。所述支撑结构过滤器，用于将支撑结构的碎块从喷射所述3D打印物体后的掉落物中分离出来，并使剩余的所述液体进入所述液体收集部27。在一种可选的实现方式中，所述支撑结构过滤器的中心可以设置有放置所述3D打印物体的喷水凸台。将3D打印物体放置在支撑结构过滤器上，然后用喷水枪对3D打印物体喷射液体，移除大块的支撑结构，液体通过支撑结构过滤器的孔隙进入下方的液体收集部27中，而被移除掉落的支撑结构碎块则滞留在支撑结构过滤器之上。具体的支撑结构过滤器的结构在前述实施例中已介绍，在此不再赘述。

可选地，所述供液池中设置有过滤网，所述过滤网的孔径小于所述支撑结构过滤器的孔径；所述过滤网用于分离进入所述供液池中的液体中的支撑结构碎块。支撑结构过滤器过滤后的液体可能仍然含有一些粒径较小的支撑结构碎块，为了加强过滤效果，对从液体收集部27中排出的液体进行二次过滤，在供液池中设置过滤网，过滤网的孔径小于支撑结构过滤器的孔径，从而可以进一步地过滤液体中的支撑结构碎块，防止支撑结构碎块堵塞加压水泵。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种3D打印物体后处理装置，其特征在于，包括：

喷砂室，用于放置需要进行后处理的3D打印物体；

气体压缩机，连接喷砂枪，用于将压缩气体输入喷砂枪；

砂泵，连接水砂混合池和所述喷砂枪，用于将水砂混合池中的水砂混合物输入所述喷砂枪；

设置在所述喷砂室中的喷砂枪，具有连接所述气体压缩机的第一喷枪入口，连接所述砂泵的第二喷枪入口，和喷枪出口，所述喷砂枪用于在所述喷枪出口，以所述压缩气体对所述水砂混合物加压喷向所述喷砂室内，对所述喷砂室内的3D打印物体表面进行打磨。

2.根据权利要求1所述的3D打印物体后处理装置，其特征在于，所述水砂混合池设置于所述喷砂室的底部；

所述水砂混合池呈渐缩状，所述水砂混合池的大口端与所述喷砂室的底部连通，小口端为排污口；所述水砂混合池，用于容纳所述水砂混合物，以及从所述大口端回收打磨所述3D打印物体后的水砂废弃物。

3.根据权利要求2所述的3D打印物体后处理装置，其特征在于，所述喷砂室的底部还设置有孔隙过滤部；所述孔隙过滤部，用于将支撑结构的碎片从打磨所述3D打印物体后的掉落物中分离出来，并使分离后的所述水砂混合物进入所述水砂混合池。

4.根据权利要求3所述的3D打印物体后处理装置，其特征在于，所述孔隙过滤部的中心设置有用于放置所述3D打印物体的喷砂凸台。

5.根据权利要求1所述的3D打印物体后处理装置，其特征在于，还包括气压调节阀；

所述气压调节阀设置在所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道上；所述气压调节阀用于控制进入所述第一喷枪入口的压缩气体的压力。

6.根据权利要求1或5所述的3D打印物体后处理装置，其特征在于，还包括电磁阀、接触器和压力传感器；

所述电磁阀和所述压力传感器都设置在所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道上；所述压力传感器的输出端连接所述接触器的控制端，所述接触器的输出端分别连接所述电磁阀的控制端和所述砂泵的控制端；

所述压力传感器用于感测所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道中的气压值，并输出信号给所述接触器；所述接触器用于根据所述压力传感器输出的信号控制所述电磁阀和所述砂泵同时通电或断电。

7.根据权利要求6所述的3D打印物体后处理装置，其特征在于，所述压力传感器用于感测所述气体压缩机与所述喷砂枪连接的管道中的气压值，并在所述气压值为0.4-0.8MPa时，输出信号给所述接触器，以使得所述接触器控制所述电磁阀和所述砂泵同时通电。

8.根据权利要求6所述的3D打印物体后处理装置，其特征在于，还包括手动启动开关；

所述手动启动开关设置在所述压力传感器的输出端连接所述接触器的控制端的线路上。

9.根据权利要求1所述的3D打印物体后处理装置，其特征在于，还包括清洗水枪；所述清洗水枪设置于所述喷砂室内，用于向所述喷砂室内喷射清水清洗所述3D打印物体。

10.根据权利要求1至5任一所述的3D打印物体后处理装置，其特征在于，所述水砂混合物中砂和水的重量比为0.4-0.7。

11.根据权利要求10所述的3D打印物体后处理装置，其特征在于，所述砂包括三氧化二铝，立方氮化硼，碳化硼，碳化硅，金刚石微粒中的至少一种。

12.一种3D打印物体后处理系统，其特征在于，包括喷水装置以及权利要求1至11任一项所述3D打印物体后处理装置；

所述喷水装置包括：

喷水室，用于放置需要进行后处理的3D打印物体；

加压水泵，连接供液池，用于从所述供液池抽取液体至喷水枪；

水压调节阀，设置在所述加压水泵与所述喷水枪连接的管道上；

设置在所述喷水室中的所述喷水枪，用于将所述液体喷向所述喷水室内的3D打印物体，以使得所述3D打印物体连接的支撑结构被喷射移除。

13.根据权利要求12所述的3D打印物体后处理系统，其特征在于，还包括加压启动开关；所述加压启动开关设置在所述加压水泵与供电电源的连接线路上，用于控制所述加压水泵通电或断电。

14.根据权利要求12所述的3D打印物体后处理系统，其特征在于，还包括液体收集部，所述液体收集部设置于所述喷水室的底部；所述液体收集部呈渐缩状，所述液体收集部的大口端与所述喷水室的底部连通，所述液体收集部的小口端与所述供液池连通；所述供液池，用于收纳所述液体，以及从所述液体收集部的小口端回收喷射所述3D打印物体后的废弃液体。

15.根据权利要求14所述的3D打印物体后处理系统，其特征在于，所述喷水室的底部还设置有支撑结构过滤器；所述支撑结构过滤器，用于将支撑结构的碎块从喷射所述3D打印物体后的掉落物中分离出来，并使剩余的所述废弃液体进入所述液体收集部。

16.根据权利要求15所述的3D打印物体后处理系统，其特征在于，所述支撑结构过滤器的中心设置有放置所述3D打印物体的喷水凸台。

17.根据权利要求12-16中任一项所述的3D打印物体后处理系统，其特征在于，所述供液池中设置有过滤网，所述过滤网的孔径小于所述支撑结构过滤器的孔径；所述过滤网用于分离进入所述供液池中的液体中的支撑结构碎块。