[发明专利]一种陶瓷3D打印机

说明书

本发明公开了一种陶瓷3D打印机，包括：成形缸与工作台，包括台板，用于承载打印成形的陶瓷生坯件，台板的高度可调；供料与余料回收系统，其料盒具有内环的供料槽和外环的储料槽，供料槽环绕于台板外，蠕动泵的出口通过进料导管与供料槽的进口连通，储料槽的出口通过回收导管与蠕动泵的进口连通；料层铺设与刮平系统，其刮刀能够将供料槽内的原材料刮至台板上形成均匀薄层，并将多余的原材料刮至储料槽；固化系统，用于使原材料固化形成陶瓷生坯件；机身，用于承载前述各部件。该陶瓷3D打印机采用蠕动泵循环式供料与余料回收系统，无需常用大容积活塞式供料缸，节省了原材料。且料盒为采用环状双槽，用刮刀往复铺设和刮平原材料，效率高。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，更具体地说，涉及一种陶瓷3D打印机。

背景技术

随着增材制造技术的迅速发展，近年来出现了多种工业陶瓷3D打印机，例如：基于SLA(激光固化)、3DP(喷墨粘结)和SLS(激光烧结)等成形原理的3D打印机，打印用的原材料有：陶瓷-光敏树脂浆料、陶瓷粉料、陶瓷-树脂混合粉料等。用上述打印机制作陶瓷工件的工艺过程是：首先，用3D打印机成形陶瓷生坯件，再通过后处理(脱脂、高温烧结等)得到高强度陶瓷件。

如图1所示，图1为现有陶瓷3D打印机的结构示意图。其设有储存打印原材料的活塞式供料缸2，通过活塞3的向上运动和铺料辊1(或刮刀)的水平运动，实现打印件每层截面的供料和铺料。成型缸4与驱动杆5之间需设置导向与密封圈6。这种供料方式致使打印机横向尺寸增大，需要注入较大容积的原材料7，因而不利于打印大尺寸的陶瓷件，不利于新材料的研发，而且当原材料中含有光敏树脂时，供料缸2中储存时间较长的原材料，可能因大气中紫外光固化而失效。

综上所述，如何有效地解决陶瓷3D打印机原材料浪费等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种陶瓷3D打印机，该陶瓷3D打印机的结构设计可以有效地解决陶瓷3D打印机原材料浪费的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种陶瓷3D打印机，包括：

成形缸与工作台，包括台板，用于承载打印成形的陶瓷生坯件，所述台板的高度可调；

供料与余料回收系统，包括蠕动泵和料盒，所述料盒具有环形的凹槽，且所述凹槽分隔为内环的供料槽和外环的储料槽，所述供料槽环绕于所述台板外，所述蠕动泵的出口通过进料导管与所述供料槽的进口连通，所述储料槽的出口通过回收导管与所述蠕动泵的进口连通；

料层铺设与刮平系统，包括刮刀和用于驱动刮刀运动的刮刀驱动机构，所述刮刀位于所述台板的上方，且能够在所述刮刀驱动机构的驱动下在所述料盒与所述台板之间往复运动，以将所述供料槽内的原材料刮至所述台板上形成均匀薄层，并将多余的所述原材料刮至所述储料槽；

固化系统，用于使原材料固化形成陶瓷生坯件；

机身，承载所述供料与余料回收系统、所述料层铺设与刮平系统、所述成形缸与工作台和所述固化系统。

优选地，上述陶瓷3D打印机中，所述储料槽上固定有用于滤除回收的所述原材料中大颗粒的过滤网。

优选地，上述陶瓷3D打印机中，所述储料槽与供料槽均为圆环形槽。

优选地，上述陶瓷3D打印机中，所述刮刀驱动机构包括用于驱动所述刮刀在所述料盒与所述台板之间往复摆动的刮刀摆动机构和用于驱动所述刮刀双向旋转以改变相对所述台板倾角的刮刀旋转机构。

优选地，上述陶瓷3D打印机中，所述刮刀摆动机构包括摆臂、用于输出扭矩的摆动驱动装置，所述摆动驱动装置与所述摆臂的后端连接，以驱动所述摆臂摆动，所述摆臂的前端与所述刮刀连接。