[发明专利]一种非展开曲面导电图形的三维打印装置及打印方法

权利要求书

1.一种非展开曲面导电图形的三维打印装置，其特征在于，其包括工作台、设于工作台上的五轴联动打印模块和与所述五轴联动打印模块相连接的激光固化模块；

所述五轴联动打印模块包括用于控制喷墨位置的五轴联动组、用于实现喷墨功能的喷墨供墨组、用于放置被打印模型的打印平台和数控系统；所述五轴联动组包括用于控制所述喷墨供墨组的喷墨位置分别向X、Y、Z各方向移动的三轴组：X轴组、Y轴组、Z轴组，和用于控制所述打印平台移动的两轴组：C轴组和A轴组；所述X轴组、Y轴组、Z轴组设于工作台的上部空间且相互连接，所述C轴组和A轴组由下而上依次设于工作台上，所述打印平台设于A轴组上；所述喷墨供墨组包括墨盒、墨水输送装置和打印喷头，所述墨盒设于工作台一侧，所述墨盒内设有负压调节装置，所述墨水输送装置一端与墨盒相连，另一端与打印喷头相连，所述打印喷头设于Z轴组下部；所述数控系统与五轴联动组和喷墨供墨组均相连并用于控制其运动；

所述激光固化模块包括半导体泵浦激光器、反射镜组、扫描振镜、控制板卡和场镜；所述半导体泵浦激光器设于工作台上，所述半导体泵浦激光器射出的光线与所述Y轴导轨方向平行；所述反射镜组设于Y轴组上并用于将由半导体泵浦激光器射出的光线进行反射；所述扫描振镜与所述Y轴滑板连接，用于改变X轴方向光线的方向；所述控制板卡与扫描振镜和半导体泵浦激光器均相连，用于控制扫描振镜的扫描路径和半导体泵浦激光器的输出功率；所述场镜与扫描振镜连接，将所述扫描振镜射出的光线聚焦射向打印平台；

所述Y轴组包括Y轴精密丝杆、Y轴导轨、Y轴电机、Y轴滑板，所述Y轴精密丝杆与Y轴导轨沿Y轴平行安装在工作台上，所Y轴精密丝杆一端设有Y轴电机，所述Y轴滑板设于Y轴精密丝杆和Y轴导轨上，所述Y轴精密丝杆与Y轴滑板螺纹连接，Y轴电机带动Y轴精密丝杆旋转，Y轴精密丝杆带动Y轴滑板沿Y轴导轨做直线运动；所述X轴组包括X轴精密丝杆、X轴导轨、X轴电机、X轴滑板，所述X轴精密丝杆一端安装在Y轴滑板的上部，X轴精密丝杆与X轴导轨沿X轴平行设置，X轴滑板穿设于X轴精密丝杆与X轴导轨上，X轴精密丝杆与X轴滑板螺纹连接，X轴精密丝杆一端与X轴电机的输出轴相连，X轴电机带动X轴精密丝杆旋转，X轴精密丝杆带动X轴滑板沿X轴导轨做直线运动；所述Z轴组包括Z轴精密丝杆、Z轴导轨、Z轴电机、Z轴滑板；所述Z轴精密丝杆一端安装在X轴滑板上，Z轴精密丝杆与Z轴导轨沿Z轴平行设置，Z轴滑板穿设于Z轴精密丝杆与Z轴导轨上，Z轴精密丝杆与Z轴滑板螺纹连接，Z轴精密丝杆一端与Z轴电机的输出轴相连；Z轴电机带动Z轴精密丝杆旋转，Z轴精密丝杆带动Z轴滑板沿Z轴导轨做直线运动；所述C轴组包括C轴电机和C轴转台，所述C轴电机固定在工作台上，C轴转台设于C轴电机上，且C轴转台与C轴电机的转轴连接，C轴电机带动C轴转台沿C轴方向转动；所述A轴组包括A轴电机和A轴摆头，所述A轴电机固定在C轴转台上，A轴摆头设于A轴电机上，A轴摆头与A轴电机转轴连接，A轴电机带动A轴摆头沿A轴方向摆动；

所述反射镜组包括反射镜X、反射镜Y；所述反射镜Y与Y轴滑板连接，将所述半导体泵浦激光器射出的光线反射到Z轴方向；所述反射镜X与Y轴滑板连接，将所述Z轴方向的光线反射到X轴方向并射进扫描振镜的入光孔；

所述的非展开曲面导电图形的三维打印装置的打印方法包括如下步骤：

S1、将被打印的非展开曲面导电模型固定于打印平台上，分析非展开曲面导电模型，并对被打印模型进行切片处理；

S2、根据切片处理后的模型，确定打印位置和五轴联动机构的运行轨迹数据；

S3、控制五轴联动机构工作，使打印喷头打印方向与被打印面的法线方向重合，并使打印喷头在曲面上进行打印工作；

S4、扫描振镜控制激光束聚焦的位置，并移动激光束至被打印的位置，使导电墨水中的溶剂蒸发掉，并在曲面上形成导电线；

步骤S1所述对被打印模型进行切片处理是指将打印模型切割成多个小平面；

步骤S4所述溶剂包括分散剂、稳定剂。