CN2555148Y - 静电吸附式快速成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种静电吸附式快速成型机，包括计算机控制系统、静电吸附机构、粉末基体材料输送机构、工作台进给机构和预固化机构。计算机控制系统控制静电的产生、粉末黏结材料的吸附、粉末基体材料的输送、工作台的进给等各环节的顺序工作。形成了三维物体的一层整体的截面，重复如此过程，就可形成该三维物体。本机器采用了整层一次黏结成型的方法，使成型速度大大提高；由于不需要用高功率激光器，使成本大大下降；同时可使用各种粉末基体材料，如用金属、陶瓷等材料时，可一次成型金属或陶瓷模具，特别是可加入彩色粉末来制造彩色模型，缩短了产品的开发周期；另外，该机器结构简单、重量轻，使用方便。

Description

静电吸附式快速成型机

技术领域：

本实用新型涉及一种快速成型制造机器，更具体地说，本实用新型涉及一种静电吸附式快速成型机。它利用静电吸附的原理，结合计算机科学、材料学、光电学、化学和机械工程学，采用整层一次黏结成型的方法，在计算机的控制下，逐层制造三维物体。

背景技术：

现有的快速成型方法主要有以下三类：

1)、材料累加法：这种方法，是通过一定的方法(如激光扫瞄或溶液喷射等)，使三维物体一层一层的成型，每下一层以当前层为基础，并在其上成型，每层的成型不是一次完成的，是一点或多点逐渐形成的，如：熔丝沉积模造(FDM)法、激光选择烧结(SLS)法、立体光刻(SLA)法、三维粉末印刷技术(3D-P)等。

2)、材料减少法：这种方法是先提供整层固体材料，通过一定的方法(如激光扫瞄切割等)，根据三维物体的截面形状，切离其多余的材料，留下所需截面形状的材料，然后叠加所形成的截面层，最后去除其每层切离的多余材料，从而形成所需的三维物体，如：薄片叠合(LOM)法等。这种方法，去除多余材料的工作量大，同时在去除多余材料时也难以做到不损坏所成型的物体。

3)、混合法：这种方法是材料累加和减少法的综合，如截面沉积制造(SDM)法。这种方法，过程复杂，操作麻烦，对操作者的技术水平要求高。另外，这种方法也需要笨重的和昂贵的设备。

以上所述三类快速成型方法，其成型过程大多数都是逐点或逐线成型的，也有一层一次成型的，如Bynum法(申请了专利)。这种方法是通过由计算机产生一个与三维物体截面形状相同的图像，通过光电转换，使该图像吸附粉末基体材料，形成粉末基体材料图像，同时对与三维物体截面图像形状相反的区域也使其吸附另一种粉末材料，形成粉末基体材料图像的负图像，随后分别输送它们通过一个预备工作台，对它们进行加热或溶剂蒸发使其呈现可黏状态，再把可黏状态的基体材料图像层和其负图像层分别依次输送到成型工作台，在该工作台上，使它们重合，形成一个整体的不同材料的成型层。负图像层起支撑作用，也就是支撑机构。重复此过程，在成型工作台上得到一个层叠合结构，然后去除支撑结构层，就得到了所需三维物体。所述的支撑结构层通常使用低熔点的材料，以便可通过加热去除它。这种方法，主要的缺点是：(1)最少需要两个特定的工作台，一个用于转化材料使其呈可黏状，另一个用于成型三维物体。对于同一图像层，如用两种或多种不同的材料，那么，将难以一次成型一层；(2)对于导电的粉末基体材料，如金属粉末是难以被吸附的；(3)支撑结构用粉末与基体材料粉末必须分别吸附到互补位置，很难不重叠。

总之，现有快速成型方法，大多数是采用逐点成型，有些是通过激光逐点扫瞄，有些是通过喷嘴喷射、有些是通过静电吸附基体材料，但它们各自均存在着较大的弱点，有些成本高如用激光扫瞄法等)、有些速度低(如熔丝喷射法等)、有些所用基体材料受限制(如Bynum法)等。因此，由于受所采用成型方法的影响，使其成型设备也存在许多相应问题，如成型速度低、设备制造成本高、结构复杂、重量大、操作不便等，大大影响了快速成型技术的发展和广泛应用。

实用新型内容：

本实用新型的目的是要提供一种在计算机的控制下，利用静电吸附的原理，采用整层一次黏结成型的方法，快速制造三维物体的设备(静电吸附式快速成型机)，并力图使该设备的成型速度快、成本低、结构简单、重量轻，便于操作。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

本实用新型静电吸附式快速成型机，利用整层一次黏结成型的方法制造三维物体，它包括以下部分：

一个工作台，含一个工作面，用于支撑所述的三维物体；

一个粉末基体材料输送机构，与所述工作台有一段预定的初始距离；该粉末基体材料输送机构对着所述工作台有一个出口，以便输送粉末基体材料到所述工作台，且一次输送一层；

一个静电吸附机构，与所述工作台有一段预定的初始距离，它为输送到所述工作台的粉末基体材料层提供所述三维物体的一个截面图像范围内的粉末黏结材料，且一次提供一层黏结材料；

一个预固化机构，与所述工作台有特定的距离，用于对所述工作台上的截面图像层进行加热、冷却、或促使产生化学变化，以加速所述黏结材料的固化，而形成所述三维物体的一个截面结构；

一套运动机构，与所述工作台、所述粉末基体材料输送机构、所述静电吸附机构、所述预固化机构相连，用于使所述粉末基体材料机构、所述静电吸附机构及所述预固化机构相对于所述工作台运动，以便将所述的粉末基体材料和所述的粉末黏结材料图像输送到所述工作面，且一次一层，以便逐层形成所述的三维物体；

一个计算机控制机构，至少用于控制所述运动机构。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第一个改进之处在于，所述粉末基体材料输送机构包括装料箱、送料漏斗、刮平装置和装料箱运动装置；该装料箱运动装置使所述装料箱相对于所述工作台运动，以便把粉末基体材料输送到该工作台；所述送料漏斗固定于所述装料箱的下方，工作时其漏斗口对着所述工作台；所述刮平装置固定在所述送料漏斗的后方或位于与所述工作台具有特定距离的一侧，且该刮平装置可作与所述工作台平行的运动，以便把所述粉末基体材料均匀地送到所述工作台并使其与所述工作台平行，同时，通过调整该刮平装置与工作台的距离来控制成型厚度。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第二个改进之处在于，所述送料漏斗有一个振动机构或其它流量加速器以加速材料的漏出。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第三个改进之处在于，所述送料漏斗口有一个阀门，该阀门的开关由所述计算机控制机构(通过电路)来控制。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第四个改进之处在于，所述装料箱运动装置由步进电机或交流伺服电机驱动，并由齿轮齿条、蜗轮蜗杆、丝杠螺母或凸轮机构中的任意一种或其组合来传动，以便带动装料箱相对于所述工作台运动，其运动顺序及规律由所述计算机控制机构控制。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第五个改进之处在于，所述静电吸附机构由静电产生机构、粉末黏结材料供给机构组成；所述静电产生机构和粉末黏结材料供给机构固定于三维运动系统上或在特定距离邻近范围内，与所述工作台有确定的相对位置和运动关系，使得静电产生机构形成的带电的所述三维物体的截面图象能够顺利吸附粉末黏结材料。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第六个改进之处在于，所述静电产生机构包含光电接收元件、光电反应装置和电荷清理装置。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第七个改进之处在于，所述光电反应装置含有液晶显示部件或激光扫瞄部件。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第八个改进之处在于，所述粉末黏结材料供给机构由装料箱和刮平装置组成，所述装料箱可作进给运动；所述刮平装置在所述装料箱的一侧，相对装料箱运动，以刮平所述粉末黏结材料供给表面。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第九个改进之处在于，还包括一个计算机辅助设计CAD计算机和支撑软件，用来产生所述三维物体的立体CAD模型，并转换所述的立体CAD模型成所述三维物体的截面图像数据，然后按预定的顺序产生与所述截面图像相对应的程序信号；所述计算机把所述程序信号输送到所述静电吸附机构内，所述静电吸附机构通过光电转换，使所述三维物体的截面图像吸附粉末黏结材料。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第十个改进之处在于，所述计算机控制机构含有一个与所述计算机和所述运动机构相连接的运动控制器；所述运动控制器控制所述运动机构的运动以便能精确实现所述程序信号所要求的运动；所述计算机为所述运动控制器提供所述程序信号。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第十一个改进之处在于，还包括一连接到所述计算机的检测装置，以便周期性地为所述计算机提供成型层实际尺寸数据；所述计算机支撑软件程序比较所述检测装置提供的成型层的实际尺寸数据和所述三维物体的截面图像的理论数据，并根据其差值进行自适应调整，以便产生新的一层数据并将其转换成与每个所述截面图像相对应的程序信号。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第十二个改进之处在于，所述预固化机构由加热器、冷却器或化学反应器组成，所述加热器采用感应加热、微波加热、热气对流加热或传导加热；所述冷却器采用气体冷却、液体冷却或固体冷却；所述化学反应器通过紫外线照射、X射线照射、γ射线照射，电子束照射、激光束照射、离子束照射或它们的组合照射来加速黏结材料的固化。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第十三个改进之处在于，所述工作台由工作面、工作面支撑机构和工作台运动机构组成；所述工作面支撑所述三维物体，并固定在工作面支撑机构上；所述工作台运动机构使工作台作平行或垂直于所述三维物体截面的方向运动。

本实用新型静电吸附式快速成型机的第十四个改进之处在于，该成型机可有一个机身，机身是简单底座、框架式结构或导柱式的。

本实用新型与其它快速成型设备相比，有以下特点：

(1)、成型速度快。由于利用静电吸附粉末黏结材料的原理，采用整层一次黏结成型的方法，使成型速度大大提高。

(2)、成本低。由于不需要高功率的激光器，使设备制造成本和物体制造成本均下降。

(3)、可用材料范围广。由于利用吸附粉末黏结材料的方法，使基体材料不受限制，可用各种材料，如有机材料、无机材料。如用彩色基体材料，可制造彩色模型。

(4)、缩短了模具制造周期。如用金属、陶瓷等作为基体材料时，可直接制造模具。

(5)、物体制造精度高。由于检测装置，它和控制系统结合起来，形成闭环控制系统，能不断反馈工作台上成型层的实际尺寸，因而可做到随时进行误差补偿，从而使物体的制造精度高。

(6)、辅助工作少。由于不需专门的支撑机构，所以，简化了物体制造过程，减少了辅助工作。

(7)、自动化程度高。由于采用计算机控制系统，使物体整个制造过程均为自动化。(8)结构简单。重量轻，体积小，操作容易，维修方便。

附图说明：

通过下面结合附图对本实用新型的实施例的详细说明，本实用新型的特征和优点将会变得更加明显。其中：

图1是三维物体的成型过程的示意图；

图2是三维物体总体结构示意图。

具体实施方式：

参照附图。图1是三维物体的成型过程的原理示意图。首先机器的计算机设计产生或接收来自其它计算机的三维物体的立体CAD模型；接着，应用一定的计算机分层软件对所述立体CAD模型进行切层，获得所述三维物体平行于切层面的截面形状数据；通过光电转换在光电接收元件上形成带电的三维物体截面图像；使该带电的截面图像接近粉末黏结材料装料箱并吸附粉末黏结材料，形成黏结材料图像；输送该黏结材料截面图像到工作台，并使其落入工作台上粉末基体材料的表面；消除光电接收元件上的残余电荷；通过加热等方法使成型层预固化。

图2是三维物体总体结构示意图。其具体工作过程为：首先，计算机10产生或接收来自其它计算机的需制造的三维物体的立体CAD模型，通过一定的分层软件对其进行切层，获得三维物体的截面图像72。计算机10把所获得的三维物体的截面图像数据输送到控制柜18，控制柜18的面板上显示三维物体截面当前成型层的图像16，其上还有参数调整按钮22，用来设定或改变制造物体的加工参数，另外，其上的按钮26为机器的开停按钮及暂停按钮。控制柜18通过一定的处理，把各种信号分别输送到激光扫瞄装置15和各运动机构或装置。激光扫瞄装置15包括激光器14、激光束调整器20、激光束放大器24、光线控制装置28和反射镜30。而光线控制装置则包括特定的反射镜、透镜等，用来改变扫瞄光线的方向，使其与三维物体的截面图像相对应。激光扫瞄装置15在接收到来自控制柜18的控制信号后，产生特定的激光束照射光电接收元件68，以便在光电接收元件68上产生带电的三维物体的截面图像。光电接收元件68是通过在锡、铜、或铝这样的导电介质上涂上像硒、氧化锌这样的光导材料而形成的。光电接收元件68上产生了带电的截面图像后，向右运动，接近粉末黏结材料装料箱62，与此同时，粉末黏结材料装料箱向上运动以靠近带电的截面图像。当光电接收元件68运动到与粉末黏结材料装料箱62有一定距离时，吸附黏结材料，形成黏结材料图像。在黏结材料吸附完成并且光电接收元件离开粉末黏结材料装料箱表面时，该装料箱下降返回原位，刮平装置66刮平粉末黏结材料表面。随后，把该黏结材料图像输送到工作台48，并使其落入工作台上的粉末基体材料表面。通过感应线圈38、导线42和电源40对成型层50加热，使落入到粉末基体材料表面的黏结材料熔化，进入粉末基体材料的缝隙，起到把粉末基体材料黏结起来的作用。当光电接收元件68把黏结材料图像送到工作台并使其落入粉末基体材料表面后，光电接收元件68返回，这时，支撑台36上升，当靠近光电接收元件68的静电产生表面时，首先，清理刷56旋转，清理该表面杂质及灰尘，接着，灯泡58发出较强的光照射该表面，消除其上残留电荷，最后，充电装置60给该表面充电，以备后用。在光电接收元件68返回的同时，粉末基体送料装置54给工作台输送粉末基体材料，刮平机构52固定于粉末基体送料装置54的后方，以刮平工作台上的粉末基体材料。丝杠70是用来驱动光电接收元件68和基体材料送料漏斗54的。丝杠两端通过74固定。检测装置44用来测量成型层的实际厚度，并反馈给控制系统，以便进行自适应调整。元件32、34、46、64、76均为丝杠螺母副，用来传递运动。底座78用来支撑机器的各种机构和装置。

(2)、所述静电吸附式快速成型机的工作原理及工作顺序举例说明如下：

a、启动机器。

b、机器的计算机设计产生或接收来自其它计算机的三维物体的CAD立体模型。

c、应用一定的计算机分层软件对所述立体CAD模型进行切层，获得所述三维物体平行于切层面的截面形状数据。一个三维物体应切成多少层是由所述物体的加工精度要求所决定的。所述物体加工精度越高，层数应越多；反之，则相反。

d、对获得的截面形状数据通过一定的转换，可通过计算机控制系统分别输送到静电产生机构和运动控制器。

e、静电产生机构通过光电转换，获得了带电的三维物体的截面图像。运动控制器使粉末黏结材料供给机构和静电产生机构进行相对运动，使带电截面图像吸附粉末黏结材料，形成粉末黏结材料图像，并输送其到所述工作台，随后静电产生机构返回。在返回途中，电荷清理装置将对静电产生装置上产生带电截面图像的面进行清理。在输送粉末黏结材料图像的同时，所述刮平装置刮平粉末黏结材料供给表面。

f、在粉末黏结材料输送到所述工作台之前，运动控制器使粉末基体材料输送机构把一层粉末基体材料输送到所述工作台，随后，粉末基体材料输送机构返回。与此同时，刮平机构刮平所输送到工作台上的粉末基体材料。

g、粉末黏结材料图像到达工作台后，通过放电等方式落入工作台上的粉末基体材料表面，在预固化机构的作用下，粉末黏结材料熔化，进入粉末基体材料的缝隙，把对应于粉末黏结材料图像的粉末基体材料黏结成型。

h、工作台沿垂直于工作面的方向下降、粉末黏结材料供给机构的装料箱进给，以便进行下一个循环。

i、如此重复，就可逐层形成所述三维物体。

本实用新型所述的静电吸附式快速成型机，其粉末基体材料输送机构可包括装料箱、送料漏斗、刮平机构和装料箱运动装置。装料箱通过装料箱运动装置，使其相对于工作台运动，以便把粉末基体材料输送到工作台；送料漏斗固定于所述装料箱的下方，工作时其漏斗口对着工作台，送料漏斗上安装一个振动机构或其它流量加速器以加速材料的漏出；送料漏斗口有一个阀门，该阀门的开关由计算机控制系统通过电路来控制。刮平机构固定于送料漏斗的后方，或在与工作台有特定距离的一侧，作与工作台平行的运动，以便把粉末基体材料送到工作台柄使其与所述工作台平行，同时，通过调整与工作台的距离来控制成型厚度；装料箱运动装置由步进电机或交流伺服电机驱动，由齿轮齿条、蜗轮蜗杆、丝杠螺母或凸轮机构来传动，带动装料箱相对于工作台运动其运动顺序及规律由计算机控制系统控制。

所述的静电吸附式快速成型机，其静电吸附机构由静电产生机构和粉末黏结材料供给机构组成。静电产生机构和粉末黏结材料供给机构固定于三维运动系统上，或在特定距离邻近范围内，与工作台有确定的相互位置和运动关系，使静电产生机构形成的带电的所述三维物体的截面图象能够顺利吸附粉末黏结材料，并输送到工作台，同时在吸附完成后刮平粉末黏结材料供给表面。静电产生机构包含光电接收元件、光电反应装置和电荷清理装置。光电接收元件是通过在锡、铜、或铝这样的导电介质上涂上像硒、氧化锌这样的光导材料而形成的。光电反应装置包括电弧放电装置、激光扫瞄装置或液晶显示装置和基体材料充电装置。电荷清理装置由普通清理刷和放电灯泡组成。工作时，(1)普通清理刷清理静电产生表面的灰尘或其它杂物；(2)由放电灯泡(较强的光)照射静电产生表面，以消除其上残留电荷；(3)电弧放电装置给光电接收元件充电；(4)激光扫瞄装置在所述计算机的控制下，根据所述三维物体的截面形状，逐线扫瞄充电的光电接收元件，在光电接收元件上形成所述三维物体的截面图像，这样就获得了所需的带电截面图像，其工作原理与复印机原理相似。基体材料充电装置是用来给基体粉末材料充电，以便在粉末黏结材料图像被输送到粉末基体材料的表面时能把该粉末黏结材料图像吸附到粉末基体材料的表面。对导电的粉末基体材料，可通过给其通电来实现；对不导电粉末基体材料，可另加充电装置来实现。激光扫瞄装置由激光器、调整器、放大器及一系列反射镜和透镜组成，主要用于通过扫瞄在光电接收元件产生所述三维物体的截面图像。该激光器可为低价位、低能量的普通激光器。所述的粉末黏结材料供给机构由装料箱和刮平装置组成。所述装料箱可相对于静电产生机构作进给运动，以便静电产生机构产生的带电的三维物体的截面图像能方便吸附粉末黏结材料；刮平装置在所述装料箱的一侧，相对装料箱运动，以刮平粉末黏结材料供给表面。

所述的静电吸附式快速成型机，其预固化机构可由加热器、冷却器或化学反应器组成。加热器可采用感应加热、微波加热、热气对流加热或传导加热；冷却器可采用气体冷却、液体冷却或固体冷却；化学反应器可通过紫外线照射、X射线照射、γ射线照射、电子束照射、激光束照射、离子束照射或它们的组合。加热、冷却或光照射均为了加速黏结材料的固化。

所述的静电吸附式快速成型机，还可包括一个计算机辅助设计计算机和支撑软件，用来产生所述三维物体的立体CAD模型，并转换所述的立体CAD模型成所述三维物体的截面图像的数据，然后按预定的顺序产生与所述截面图像相对应的程序信号；所述计算机把所述程序信号输送到所述静电吸附机构内，所述静电吸附机构通过光电转换，使所述三维物体的截面图象吸附粉末黏结材料。

上述的静电吸附式快速成型机，有一个三维运动控制器与所述计算机和所述运动装置相连接；所述静电吸附机构通过一个光电反应装置也与所述计算机相连；所述运动控制器控制所述运动装置的运动，以便能精确实现所述程序信号所要求的运动；所述光电反应装置使静电吸附机构产生粉末黏结材料图像，所述计算机为所述运动控制器和所述光电反应装置提供所述程序信号。

所述的静电吸附式快速成型机，有检测装置连接到所述计算机，以便周期性地为所述计算机提供成型层实际尺寸数据；所述计算机支撑软件程序比较所述检测装置提供的成型层的实际尺寸数据和所述三维物体的截面图像的理论数据，根据其差值进行自适应切层产生新的一层数据，并转换其成与每个所述截面图像相对应的程序信号。

所述的静电吸附式快速成型机，所述工作台由工作面、工作面支撑机构和工作台运动机构组成。所述工作面支撑所述三维物体，并固定在工作面支撑机构上；所述工作台运动机构使工作台作平行或垂直于所述三维物体截面的方向运动。

所述的静电吸附式快速成型机，可有一个机身，机身是简单底座、框架式结构(如龙门式的)或导柱式(如导柱滑块式的)。

以上虽然结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但是本领域技术人员应当理解，在不背离本实用新型的总体精神和由附后的权利要求书所限定的本实用新型

Claims (15)

1、一种静电吸附式快速成型机，利用整层一次黏结成型的方法制造三维物体，其特征在于：它包括以下部分：

a、一个工作台，含一个工作面，用于支撑所述的三维物体；

b、一个粉末基体材料输送机构，与所述工作台有一段预定的初始距离；该粉末基体材料输送机构对着所述工作台有一个出口，以便输送粉末基体材料到所述工作台，且一次输送一层；

c、一个静电吸附机构，与所述工作台有一段预定的初始距离，它为输送到所述工作台的粉末基体材料层提供所述三维物体的一个截面图像范围内的粉末黏结材料，且一次提供一层黏结材料；

d、一个预固化机构，与所述工作台有特定的距离，用于对所述工作台上的截面图像层进行加热、冷却、或促使产生化学变化，以加速所述黏结材料的固化，而形成所述三维物体的一个截面结构；

e、一套运动机构，与所述工作台、所述粉末基体材料输送机构、所述静电吸附机构、所述预固化机构相连，用于使所述粉末基体材料机构、所述静电吸附机构及所述预固化机构相对于所述工作台运动，以便将所述的粉末基体材料和所述的粉末黏结材料图像输送到所述工作面，且一次一层，以便逐层形成所述的三维物体；

f、一个计算机控制机构，至少用于控制所述运动机构。

2、如权利要求1所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述粉末基体材料输送机构包括装料箱、送料漏斗、刮平装置和装料箱运动装置；该装料箱运动装置使所述装料箱相对于所述工作台运动，以便把粉末基体材料输送到该工作台；所述送料漏斗固定于所述装料箱的下方，工作时其漏斗口对着所述工作台；所述刮平装置固定在所述送料漏斗的后方或位于与所述工作台具有特定距离的一侧，且该刮平装置可作与所述工作台平行的运动，以便把所述粉末基体材料均匀地送到所述工作台并使其与所述工作台平行，同时，通过调整该刮平装置与工作台的距离来控制成型厚度。

3、如权利要求2所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述送料漏斗有一个振动机构或其它流量加速器以加速材料的漏出。

4、如权利要求2所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述送料漏斗口有一个阀门，该阀门的开关由所述计算机控制机构(通过电路)来控制。

5、如权利要求2所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述装料箱运动装置由步进电机或交流伺服电机驱动，并由齿轮齿条、蜗轮蜗杆、丝杠螺母或凸轮机构中的任意一种或其组合来传动，以便带动装料箱相对于所述工作台运动，其运动顺序及规律由所述计算机控制机构控制。

6、如权利要求1所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述静电吸附机构由静电产生机构、粉末黏结材料供给机构组成；所述静电产生机构和粉末黏结材料供给机构固定于三维运动系统上或在特定距离邻近范围内，与所述工作台有确定的相对位置和运动关系，使得静电产生机构形成的带电的所述三维物体的截面图象能够顺利吸附粉末黏结材料。

7、如权利要求6所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述静电产生机构包含光电接收元件、光电反应装置和电荷清理装置。

8、如权利要求7所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述光电反应装置含有液晶显示部件或激光扫瞄部件。

9、如权利要求6所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述粉末黏结材料供给机构由装料箱和刮平装置组成，所述装料箱可作进给运动；所述刮平装置在所述装料箱的一侧，相对装料箱运动，以刮平所述粉末黏结材料供给表面。

10、如权利要求1所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：还包括一个计算机辅助设计CAD计算机和支撑软件，用来产生所述三维物体的立体CAD模型，并转换所述的立体CAD模型成所述三维物体的截面图像数据，然后按预定的顺序产生与所述截面图像相对应的程序信号；所述计算机把所述程序信号输送到所述静电吸附机构内，所述静电吸附机构通过光电转换，使所述三维物体的截面图像吸附粉末黏结材料。

11、如权利要求10所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述计算机控制机构含有一个与所述计算机和所述运动机构相连接的运动控制器；所述运动控制器控制所述运动机构的运动以便能精确实现所述程序信号所要求的运动；所述计算机为所述运动控制器提供所述程序信号。

12、如权利要求10所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：还包括一连接到所述计算机的检测装置，以便周期性地为所述计算机提供成型层实际尺寸数据；所述计算机支撑软件程序比较所述检测装置提供的成型层的实际尺寸数据和所述三维物体的截面图像的理论数据，并根据其差值进行自适应调整，以便产生新的一层数据并将其转换成与每个所述截面图像相对应的程序信号。

13、如权利要求1所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述预固化机构由加热器、冷却器或化学反应器组成，所述加热器采用感应加热、微波加热、热气对流加热或传导加热；所述冷却器采用气体冷却、液体冷却或固体冷却；所述化学反应器通过紫外线照射、X射线照射、γ射线照射，电子束照射、激光束照射、离子束照射或它们的组合照射来加速黏结材料的固化。

14、如权利要求1所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：所述工作台由工作面、工作面支撑机构和工作台运动机构组成；所述工作面支撑所述三维物体，并固定在工作面支撑机构上；所述工作台运动机构使工作台作平行或垂直于所述三维物体截面的方向运动。

15、权利要求1所述的静电吸附式快速成型机，其特征在于：该成型机可有一个机身，机身是简单底座、框架式结构或导柱式的。

Images