[实用新型]全彩FDM 3D打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印机。

背景技术

基于FDM技术的3D打印机目前在世界上存在普遍，FDM是熔融挤出成型技术的简称，使用热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。一层接一层的打印就形成了3D模型。

现有的FDM技术由于技术本身原理的限制，只出现了双色和三色的产品，限制了FDM类3D打印机的市场扩展，而全彩的3D模型的打印也只限制于3DP、SLA及LOM技术，然而这3类技术的造价无论是3D模型方面还是3D打印机方面，都是非常昂贵的。

由FDM技术产生3D作品颜色取决于材料的颜色，多色模型就需要多个喷头进行打印，而这样一来不但会大量增加成本而且会产生很多技术问题，以至于将以使用及维护简单、成本较低FDM技术复杂化，严重降低了技术优势。

实用新型内容

本实用新型提供了一种利用数码彩扩原理与FDM 3D成型原理的结合的全彩FDM 3D打印机。

为了解决以上技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的，全彩FDM 3D打印机，包括Y方向导向轴 、X方向导向轴 、Z方向导向轴、Z轴丝杠 、工作平台、打印机喷头，在所述全彩FDM 3D打印机内部竖向两侧各设置有所述Y方向导向轴，在所述FDM 3D打印机内部横向两侧各设置有所述X方向导向轴，所述X方向导向轴的两端在Y方向导向轴上滑动连接，所述打印机喷头在X方向导向轴上滑动连接，所述工作平台设置在FDM 3D打印机内部中央，在FDM 3D打印机的正上方设置有曝光屏，在X方向导向轴上设置有感光乳剂喷头，所述感光乳剂喷头在X方向导向轴上滑动连接。

所述的曝光屏是液晶显示器曝光屏、阴极射线管曝屏、激光曝光屏、光子束曝光屏、微光阀数组曝光屏、数码光线处理曝光屏、发光二极管曝屏、真空荧光管曝光屏。

本实用新型的有益效果是实现低成本、高分辨率的3D全彩打印。

附图说明

图1.本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型以液晶显示器曝光技术为例，将液晶显示器（LCD）加入FDM原理机正上方。在三维数据模型切片的同时，对三维模型的颜色数据进行切片，保存并传输给液晶显示器。图1所示为全彩FDM 3D打印机工作示意图，其工作流程如下：

1：全彩FDM 3D打印机，利用切片数据，对模型进行逐层堆积、黏结；

2：当模型完成一层打印后，感光乳剂在打印完成的这层模型上均匀涂抹感光乳剂；

3：全彩3D打印机的X轴方向与Y轴方向回到原点，让出模型的曝光区域；

4：LCD显示屏对这层模型进行充分曝光，感光乳剂吸收特定颜色波段的光线而形成潜隐层；

5：曝光完成后恢复下一层打印；

6：模型完成后就形成了3D潜隐模型，然后依次进过显影、漂白、定影、烘干后，就形成了全彩3D模型。

本实用新型在3D模型成型期间将三种感光材料均匀涂抹在每一层成型的模型上，感光材料采用卤化银乳状试剂，三种感光材料会根据LCD显示屏显示的不同色彩而吸收红、黄、蓝不同颜色的光，根据三原色原理而呈现出全彩的隐像。由于3D模型每打完一层，就进行感光材料的涂抹，并且目前的FDM技术能将模型精度保持在0.1mm左右，这样就可以将画面的分辨率保持在0.1mm，在显影时，材料表面的感光乳状层在经过显影液的反应之后便形成了影像，然后经过漂白、定影、烘干后就形成了全彩的3D影像。

   如图1所示中，全彩FDM 3D打印机，包括Y方向导向轴（1） 、X方向导向轴（2）、Z方向导向轴（4）、Z轴丝杠（3） 、工作平台（5）、打印机喷头（7）和感光乳剂喷头（9），打印机喷头（7）与感光乳剂喷头（9）固定在在X轴的皮带上，并与X轴方向的导向轴（2），成轻微间隙配合，X轴方向的步进电机转动带动X轴方向的皮带从而使打印机喷头（7）和感光乳剂喷头（9）沿着X轴方向移动，在CPU控制下X、Y、Z轴有序运动就形成了全彩打印机的三轴运动，LCD显示屏（6）架在打印机的正上方，与打印机的外壳相固定，显示屏方向正对打印模型（8）。