[发明专利]陶瓷材料3D打印装备及其工作方法

权利要求书

1.一种陶瓷材料3D打印装备，包括底座，置于底座两端的左、右机架，其特征在于:左、右机架上分别设有纵向的第一、第二轴运动机构，横梁的两端安装在第一、第二轴运动机构上，第三轴运动机构安装在横梁上；第三轴运动机构上安装有柱塞式挤出装置，柱塞式挤出装置包括竖向的支撑板，伺服电动缸固定于支撑板上，伺服电动缸的丝杠的端部与挤出头相连接，位于挤出头下方的料筒通过固定块安装在支撑板上，喷头固接于料筒的下部；柱塞式挤出装置与工作台配合，工作台安装在竖向的第四轴运动机构上，第四轴运动机构安装在底座一侧的竖支架上。

2.根据权利要求1所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:第一轴运动机构包括安装在轴支架上的导轨副和传动机构，导轨副包括第一导轨和第二导轨，第一滑块与第一导轨配合，第二滑块与第二导轨配合，传动机构置于第一导轨和第二导轨中间，传动机构包括丝杠和丝杠螺母，第一滑块、第二滑块和丝杠螺母分别与支撑板固接，丝杠的一端与步进电机连接。

3.根据权利要求1所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:第一轴运动机构、第二轴运动机构、第三轴运动机构和第四轴运动机构的结构相同。

4.根据权利要求1所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:第一导轨和第二导轨的截面为矩形或燕尾形结构。

5.根据权利要求1所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:工作台包括工作台面，工作台面安装在工作台支架上，工作台面和工作台支架之间设有加热块，工作台面和工作台支架通过螺栓连接，弹性件套装在工作台面和工作台支架之间的螺栓上。

6.根据权利要求1所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:伺服电动缸、挤出头、料筒和喷头在同一轴线上。

7.根据权利要求5所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:弹性件是弹簧。

8.一种如权利要求1至6任意一项所述的陶瓷材料3D打印装备的工作方法，按如下步骤进行：

（1）在3D打印装备工作前将所需原材装满料筒；

（2）通过控制伺服电动缸使与其丝杠连接的挤出头下降，当挤出头进入料筒且刚开始进入料筒时停止；

（3）利用软件建立模型、确定参数、生成代码，打开装备电源，传输数据至柱塞式陶瓷材料3D打印装备；

（4）柱塞式陶瓷材料3D打印装置的X、Y、Z轴运动方向上的轴运动机构通过利用其上的导轨副、传动机构和步进电机进行位置归零运动；

（5）根据传输数据，柱塞式陶瓷材料3D打印装置通过X、Y轴方向上的轴运动机构控制柱塞式挤出装置在二维平面上的位置；通过Z轴方向上的轴运动机构确定工作台的上下位置；

（6）柱塞式挤出装置工作，通过控制伺服电动缸带动挤出头向下运动使料筒中的工作原料不断通过喷头流出；

（7）工作台的加热装置，根据浆料性质进行调热；

（8）完成打印。