[发明专利]喷涂式光固化三维打印机

说明书

技术领域

本发明涉及机电技术领域，尤其涉及一种三维打印机。

背景技术

三维打印机是集机械、控制及计算机等技术为一体的机电一体化系统，主要由机械系统、数控系统、分层软件组成。其中还需要成形材料，三维打印时需要对成形材料有两个方面的基本要求：要求成形材料应具有可成形性；要求保证成型件的质量和使用性能。而现有的成形材料已经成为阻碍快速成形技术发展的重要因素之一。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种喷涂式光固化三维打印机，以解决上述技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

喷涂式光固化三维打印机，包括一机架，机架上设有一承载打印物品的打印平台，其特征在于，还包括至少一个打印喷头构成的打印喷头组，所述打印喷头的喷涂方向朝向所述打印平台；

还包括至少两个储料装置构成的储料装置组，所述储料装置组连接所述打印喷头组；

所述储料装置组中至少一个所述储料装置中盛放的物料中含有光固化剂，作为光固化储料盒，且至少另一个所述储料装置不含有所述光固化剂，作为配料储料盒；

还包括一用于发出紫外线的紫外发射装置。

通过所述打印喷头组向所述打印平台分别喷涂含有光固化剂的物料，以及不含有光固化剂的物料。按照所要打印的物品的分层刨面结构逐层喷涂含有光固化剂的物料；含有光固化剂的物料在受到所述紫外发射装置的照射后，起固化反应，得到硬质物品。不含有光固化剂的成分，得不到固化，可以在产品成型后去除。通过控制打印喷头组的移动、是否喷涂、喷涂物料的种类，以及喷涂数量的参数，来确定所打印的物品的形状以及质地。

所述打印平台包括一用于承接打印物料的承接装置，所述打印平台设有一腔体，可以以所述腔体作为所述承接装置。承接装置内还设有一盆装的承接盘或盒状的承接盒，所述承接盘或承接盒与所述腔体可拆卸连接。以防止未固化的不饱和树脂到处流动。

光固化储料盒中可以盛放纯光固化剂，或者混合有光固化剂的不饱和树脂。都可以起到光固化作用。还可以混入热固化剂，在光固化后，可以通过热固化对产品进一步固化，以提高产品的强度。混合有光固化剂的不饱和树脂内还可以混入陶瓷粉末、玻璃纤维、金属纤维等，以增加产品的强度。

所述配料储料盒中盛放有不饱和树脂。如果光固化储料盒中盛放的是混合有光固化剂的不饱和树脂的话，所述配料盒中优选盛放相同材质的不饱和树脂或饱和树脂。以便于相互融合。特别是饱和树脂，饱和树脂不与混合有光固化剂的不饱和树脂反应，打印出的产品的外缘更加光滑。

所述储料装置中的光固化储料盒、配料储料盒中至少一个中的物料中混合有已经发泡的发泡剂。且，所述储料装置中的光固化储料盒、配料储料盒中至少一个中的物料中混合有已经增强纤维，所采用的增强纤维可以是玻璃纤维、植物纤维、化纤纤维、碳纤维中的至少一种。以便减轻三维实体的重量、增强三维实体的强度。

所述储料装置中的光固化储料盒、配料储料盒中至少一个中的物料中混合有颜料。以便于进行着色。优选所述储料装置中设有至少三个储料装置，三个储料装置中的物料中分别设有三原色中的各色染料。以便于打印出丰富多彩的物品。

所述打印平台的承载面朝上，下方通过一升降机构连接所述机架。喷涂式光固化三维打印机还包括一微型处理器系统，所述升降机构设有一升降驱动机构，所述升降驱动机构的控制端连接所述微型处理器系统。以便于灵活调整打印平台高度。

还包括一刮平器，所述刮平器在打印平台的承载面上方沿水平方向移动，在铺设不饱和树脂层后，采用刮平器刮平不饱和树脂层。以保证质量。

喷涂式光固化三维打印机还包括一微型处理器系统，所述微型处理器控制系统的控制端连接所述打印喷头组的受控端。所述机架上还设有一至少具有上下移动和左右移动两个位移自由度的打印支架，所述打印喷头组设置在所述打印支架上，所述打印支架连接一驱动机构，所述驱动机构的控制端连接所述微型处理器系统。

所述打印支架还具有前后移动的自由度。

所述打印喷头组可以是先喷涂出一层不含有光固化剂的物料层，然后喷涂含有光固化剂的物料。也可以是在一层中分别喷涂不含有光固化剂的物料层，和含有光固化剂的物料层。

随着涂层数的增多，喷涂墨盒组高度在所述打印支架的带动下随之上升。以免破坏涂层。

在喷涂过程中喷涂墨盒组的出料口靠近或者接触承载面，承载面可以是打印平台的上表面或者是上一次喷涂构成的涂层。