[发明专利]一种混合料浆3D打印装置及其打印成形方法

权利要求书

1.一种混合料浆3D打印装置，其特征在于，所述3D打印装置使用液态有机物为载体，将现有3D打印中难以处理的金属粉末、陶瓷粉末或复合材料粉末与液态载体混合成料浆打印固化得到坯体，所述3D打印装置包括：控制系统、物料供给系统、混合系统以及三轴运动系统，所述控制系统分别与所述物料供给系统、混合系统和三轴运动系统连接并控制其动作，所述物料供给系统、混合系统、三轴运动系统顺次连接。

2.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述控制系统包括：显示屏、主机和输出/输入接口，所述显示屏与所述主机连接，所述主机上设有多个输出/输入接口，所述多个输出/输入接口分别连接所述物料供给系统、混合系统和三轴运动系统。

3.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述物料供给系统包括料浆供给组件和固化剂供给组件，所述料浆供给组件包括：第一电机、第一压力计、料浆罐、料浆搅拌器、料浆输送泵、第二电机、料浆输送管、第一压缩空气入口、料浆罐密封盖、料浆罐出口、料浆旁路阀和料浆旁路管，所述料浆罐密封盖设置于所述料浆罐顶部，所述料浆罐密封盖上设有所述第一电机、第一压力计和第一压缩空气入口，所述第一电机一端与所述输出/输入接口连接，另一端与所述料浆搅拌器连接，所述料浆搅拌器置于所述料浆罐内部，所述料浆罐底部设有所述料浆罐出口，所述料浆罐出口通过第一管路与所述料浆输送泵一端连接，所述料浆输送泵另一端与所述料浆输送管一端连接，所述料浆输送管一端与所述混合系统连接，所述料浆输送泵与所述第二电机一端连接，所述第二电机另一端与所述输出/输入接口连接，所述料浆旁路管连接所述第一管路与所述料浆输送管，所述料浆旁路管上设有料浆旁路阀。

4.根据权利要求3所述的3D打印装置，其特征在于，所述固化剂供给组件包括：第二压力计、固化剂罐、固化剂罐出口、固化剂旁路阀、固化剂旁路管、固化剂输送管、第二压缩空气入口、固化剂罐密封盖、固化剂输送泵、第三电机，所述固化剂罐密封盖设置于所述固化剂罐顶端，所述固化剂罐密封盖上设置有所述第二压力计和所述第二压缩空气入口，所述固化剂罐底部设有所述固化剂罐出口，所述固化剂罐出口通过第二管路与所述固化剂输送泵一端连接，所述固化剂输送泵另一端与所述固化剂输送管一端连接，所述固化剂输送管另一端与所述混合系统连接，所述固化剂输送泵与所述第三电机一端连接，所述第三电机另一端与所述输出/输入接口连接，所述固化剂旁路管连接所述第二管路与所述固化剂输送管，所述固化剂旁路管上设有所述固化剂旁路阀。

5.根据权利要求4所述的3D打印装置，其特征在于，所述混合系统包括：第四电机、混合罐、螺旋搅拌器、混合料输送管、固化剂入口、料浆入口，所述螺旋搅拌器置于所述混合罐内部，所述螺旋搅拌器与所述第四电机一端连接，所述第四电机另一端与所述输出/输入接口连接，所述固化剂入口与所述固化剂输送管连接，所述料浆入口与所述料浆输送管连接，所述固化剂入口和所述料浆入口分别接入混合罐，所述料浆和固化剂分别通过料浆入口和固化剂入口输入混合罐，所述混合罐底部与混合料输送管一端连接，所述混合料输送管另一端与所述三轴运动系统连接。

6.根据权利要求5所述的3D打印装置，其特征在于，所述三轴运动系统包括：混合料导管、框架、打印头、零件平台、Z轴运动机构、Y轴运动机构和X轴运动机构和底座，所述框架、零件平台设置于所述底座上，所述零件平台连接所述X轴运动机构，所述Z轴运动机构设置于所述框架上，所述Y轴运动机构设置于所述Z轴运动机构上，所述打印头设置于所述Y轴运动机构上，所述打印头与所述混合料导管连接，所述混合料导管与所述混合料输送管连接。

7.一种混合料浆3D打印成形方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将粉末原料与树脂液混合均匀装入所述的3D打印装置的料浆罐中，启动料浆搅拌器，借助压缩空气压力或通过料浆输送泵将料浆定量输送到混合罐；

（2）将固化剂装入所述的3D打印装置的固化剂罐中，借助压缩空气压力或通过固化剂输送泵将固化剂定量输送到混合罐；

（3）启动螺旋搅拌器，将料浆和固化剂混合均匀并输送到打印头；

（4）根据零件图纸由所述的3D打印装置的控制系统控制三轴运动系统打印成形得到零件坯体；

（5）将零件坯体加热脱除树脂，并继续加热烧结得到最终零件。