[发明专利]陶瓷件三维打印系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维打印技术领域，特别涉及一种用于陶瓷件成型的三维打印系统，另外还涉及一种陶瓷件三维打印方法。

背景技术

三维打印（3D printing）属于快速成形技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术（即“积层造形法”）。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。

三维打印的过程首先是通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，从而指导打印机逐层打印。打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。

现有的陶瓷工艺主要是通过手工或者模具成型来实现陶瓷成型，随着三维打印机的出现，利用三维打印机实现陶瓷打印已经成为可能，而现有的三维陶瓷打印有通过利用陶瓷粉末与粘结剂结合固化的方式、也有通过在陶瓷粘土中加一些固化剂，通过激光烧结实现固化，还有通过在粘土中加一些塑料，同熔融塑料与粘土的接合实现粘土固化，但是所有的这些都存在一个由于添加了添加固化剂，没有经过烧结的问题，即使烧结，也由于原来添加的固化剂高温反应影响成型效果，如利用塑料做为固化剂的高温硫化过程一方面会产生污染，不环保，另外会影响整体质量。因此设计一种保持传统工艺，又利用先进的三维打印技术，实现陶瓷三维打印的个性化连续打印的打印机就非常必要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种成型效果好的陶瓷件三维打印系统。

本发明的另一个目的在于提供一种成型效果好的陶瓷件三维打印方法。

为实现上述第一目的，本发明采用了以下的技术方案：设计一种陶瓷件三维打印系统，包括传送机构和可由该传送机构进行传送的工件座，所述系统还包括由所述工件座依次经过的三维打印装置、定型去支撑材料装置、上釉装置和表面图案印刷装置。

 由上述方案可见，本发明的陶瓷件三维打印系统既保持了传统工艺，又利用了先进的三维打印技术，可实现陶瓷件的个性化连续三维打印；并且，通过采用三维打印机技术，简化了前期三维造型的难度。

较好地，所述三维打印装置包括用于喷射陶瓷成型原料的陶瓷坯体打印头和用于喷射蜡质材料的蜡支撑件打印头，喷射后形成的陶瓷坯体和蜡支撑件支撑在所述工件座上，所述蜡支撑件位于所述陶瓷坯体的外围。采用蜡作为支撑材料，通过简单的加热即可实现支撑材料的去除，而且还可使成型件表面更光滑。

较好地，所述定型去支撑材料装置设置有用于通过高温加热而去除所述蜡支撑件的去蜡加热器。

较好地，所述上釉装置设置有喷釉口和焙烧加热器。

较好地，所述表面图案印刷装置包括印刷元件和印刷加热器。设置印刷元件的同时设置加热器，便于图案的牢固定型。

较好地，所述传送机构包括传送带和底部传送轮，其结构简单实用。

较好地，所述定型去支撑材料装置、上釉装置和表面图案印刷装置均包括具有入口和出口的箱体。这样，每个环节的加工环境相互独立，有利于加工件的质量控制。

为实现上述第二目的，本发明提供了一种陶瓷件三维打印方法，包括以下步骤：

1）在计算机内制作出需要打印的三维物体的立体模型，并对其进行切片分层，得到每层的成型数据； 

2）由计算机控制三维打印装置的打印头，打印得到包含陶瓷坯体和支撑材料在内的三维立体成型件；

3）在成型工序完成后，通过传送机构将整个成型件送入定型去支撑材料装置，进行定型去支撑材料的工序；

4）在定型去支撑材料工序完成后，再通过传送机构将固化后的陶瓷坯体送入上釉装置，进行上釉工序，得到上釉后的陶瓷件；

5）在上釉工序完成后，再通过传送机构将上釉后的陶瓷件送入表面图案印刷装置，进行表面图案印刷工序。

由上述方案可见，本发明的陶瓷件三维打印方法既保持了传统工艺，又利用了先进的三维打印技术，可实现陶瓷件的个性化连续三维打印；并且，通过采用三维打印机技术，简化了前期三维造型的难度。

较好地，所述支撑材料为蜡。采用蜡作为支撑材料，通过简单的加热即可实现支撑材料的去除，而且还可使成型件表面更光滑。

较好地，在进行所述上釉工序前，对所述固化后的陶瓷坯体的进行表面处理，以去除表面影响上釉的材料，有利于后续工序的控制。

附图说明

图1是本发明的陶瓷件三维打印系统的结构示意图。