[实用新型]轮胎3D打印系统

说明书

本实用新型的轮胎3D打印系统及打印方法，包括胶体螺旋注射单元、轨迹合成单元和轨迹控制单元；轨迹合成单元安装在胶体螺旋注射单元的出胶端侧；轨迹控制单元用于控制胶体注射参数和轨迹合成单元的运动参数；胶体螺旋注射单元在打印过程中处于相对静止状态，其负责将符合要求的胶体按规定参数匀速喷出至环状胎基的组合胎槽中。上述打印系统及打印方法具有打印精度高、系统控制简单、喷胶过程稳定性高、喷胶精度高；橡胶打印喷头后部设有对胶体温度二次调节的温度调节器，对橡胶的胶体特性如粘度进行精确控制；轨迹合成单元将前后运动、上下运动和旋转运动结合在一起，并在打印过程中进行优化迭代，最终形成精确的打印轨迹。

技术领域

本发明涉及轮胎生产技术领域，具体涉及一种轮胎3D打印系统。

背景技术

目前，被称为3D打印技术的快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing)在我国得到了迅速的发展和广泛的运用。快速原型制造（RPM）好像燕子衔泥筑巢，将材料微粒一层一层粘接而形成产品。每层粘结有如印刷，多层粘结就形象地称为立体打印或3D打印。

根据成型方法，RPM可分为为两类。第一类为基于激光及其他光源的成型技术，例如：立体光固化成型SLA、分层实制造LOM、选域激光粉末烧结SLS、形状沉积成型SDM等。第二类为基于喷射的成型技技术，例如：熔融沉积成型FDM、三维印刷3DP、多相喷射沉积MJD。比较成熟的快速成型技术有下列几种：

1、立体光固化成型法（Stereo lithography Appearance, SLA）

是用立体雕刻原理对液态光敏树脂进行分层选择性固化的快速成型技术。

、分层实体制造（Laminated Object Manufacturing, LOM）

是根据零件分层几何信息，在电脑控制下的薄片材料激光叠加实体造型工艺。

、选域激光烧结（Selected Laser Sintering，SLS）

用激光对粉末材料分层选择性烧结的快速成型工艺。

、熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）

是丝状热塑性材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结成型。

、三维印刷成型（Three-Dimensional Printing，3DP）

是通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”（粘结）在材料粉末上面。

、多层喷射沉积（multi-layer spray deposition，MD）

通过喷头将橡胶胶体一层一层的喷在模具上，利用橡胶本身的粘结力和胶体沉积作用形成特定的形状。

上述多层喷射沉积（MD）在橡胶轮胎生产领域有着较大应用前景，其应用案例也越来越多，国际轮胎巨头如米其林公司和国内一些规模较大企业正在该领域加大投入，也产出了一些成果，如山东玲珑轮胎股份有限公司的3D打印聚氨酯轮胎技术、米其林公司3D打印的蜂窝结构轮胎等。

多层喷射沉积（MD）技术在橡胶轮胎生产领域目前已经发展了2代，其向高效、节能的发展趋势越发明显。目前多层喷射沉积（MD）技术在前2代的基础上，前端结合橡胶混炼和密炼技术，后端结合3D打印技术，已经进入MD2.5时代。

但上述技术成果对免充气橡胶轮胎的打印并无涉及，由于橡胶轮胎的特殊性能，目前对橡胶台进行3D打印的案例非常少，中国专利CN201610126970.5《一种橡胶组合物、制备方法及其在3D打印空心轮胎中的应用》提到橡胶组合物在3D打印中的应用事项，为橡胶轮胎3D打印工业化生产提供了一种解决思路。