[发明专利]3D打印机及3D打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种3D打印机及一种3D打印方法。

背景技术

3D打印是快速成型技术的一种，是一种以数字文件为基础，使用粉末或者可固化材料，通过逐层打印的方式来制造产品的技术，与传统制造业采用的减材制造技术形成鲜明的对比，3D打印是一种增材制造技术，是通过一层层材料的叠加形成最终的产品。

SLA打印机(采用光固化立体成型技术，Stereo lithography，SLA)是最早商用的3D打印机之一，这类打印机利用紫外光固化光敏树脂形成打印层，打印完一层后支撑平台向下(或者向上)移动一定距离让光敏树脂层重新覆盖在前一层打印面上，然后继续进行固化。光敏树脂材料需要从打印头挤出，而后材料再一层层地层叠起来，因此对于那些在打印过程中某一部位不在上一打印层截面内的新层来说，提供必要的支撑是必须的。而支撑部件撤去时很容易对打印层产生不良影响，包括打印层的变形甚至断裂。现行的大部分3D打印技术都采用支撑料支持。支撑料的只要作用是：1、固定预打印的模型主体；2、预打印的模型主体中悬空部分打印时，支撑料可以在下部起到支撑作用。但目前支撑料存在四大问题：1、支撑料从模型主体上去除的工序较为困难，需特殊溶剂、高频震荡或其他一些技术手段；2、支撑料去除效率低，耗费时间长；3、支撑料去除后，仍有部分残留在模型主体上且无法避免。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种支撑料容易去除的3D打印机和一种3D打印方法。

为了实现上述目的，本发明实施方式采用如下技术方案：

一方面，提供一种3D打印机，包括打印室，所述打印室内部设置有打印组件和承载平台，所述打印组件设置在所述承载平台的上方，所述打印组件包括打印支架和连接在所述打印支架上的打印头组件和固化灯组件，所述打印支架沿打印方向移动，在所述打印方向上，所述打印头组件位于所述固化灯组件的前方，所述打印头组件包括打印模型主体的主打印头和打印支撑料的副打印头，所述模型主体材料为光敏树脂，所述打印室内部的打印温度低于所述支撑料的凝固温度，所述支撑料在所述打印温度中凝固。

优选的，所述支撑料为水，所述打印温度低于0℃。

优选的，所述打印组件还包括连接在所述打印支架上的压平组件，所述压平组件置于所述打印头组件和所述固化灯组件之间。

优选的，所述压平组件包括压平滚轮和连接所述压平滚轮与所述打印支架的支撑架。

优选的，所述压平滚轮的内部与所述支撑架的内部均为中空结构且相互连通，所述压平滚轮的内部和所述支撑架的内部充注有低于所述支撑料的所述凝固温度的冷却介质。

优选的，所述副打印头设置有温控装置，控制所述副打印头中的所述支撑料保持液态。

优选的，在所述打印方向上，所述主打印头位于所述副打印头的前方。

优选的，所述打印组件还包括一转换头，所述转换头连接所述主打印头和所述副打印头至所述打印支架，且所述头转换所述主打印头和所述副打印头的位置。

优选的，所述承载平台设置有低温组件，所述低温组件控制所述承载平台之承载平面的温度低于所述支撑料的所述凝固温度。

另一方面，还提供一种3D打印方法，采用如上述任一项所述的3D打印机进行打印，打印步骤如下：

在所述打印室内打印光敏树脂和支撑料形成模型，所述光敏树脂在所述固化灯组件的照射下形成所述模型主体，所述支撑料在低于所述支撑料的所述凝固温度的所述打印温度中凝固且支撑所述模型主体；

取出所述模型，在高于所述支撑料的所述凝固温度的环境中去除所述支撑料。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明所述3D打印机和3D打印方法，通过控制所述打印室内的所述打印温度即可使所述支撑料在被打印出来后凝固，从而实现对所述模型主体的固定和支撑，整个过程简单、高效，有利于提高3D打印机的打印效率。

同时，只需将所述模型自所述3D打印机中取出，放置于一个温度高于所述支撑料的所述凝固温度的环境中，所述支撑料自会融化，所述支撑料的去除过程快速、简单，而且不会造成对所述模型主体的破坏，保证了所述模型主体的打印质量。