[发明专利]3D打印方法及实现该打印方法的3D打印设备

权利要求书

1.一种3D打印方法，其特征在于：

(1)建模：

通过计算机的建模软件建立三维立体模型，将建成的三维模型进行切片处理；

(2)准备打印材料：

打印材料中羟基磷灰石的质量分数为50％-65％，粘合剂的质量分数为35％～50％；其中，羟基磷灰石呈粉末状，粘合剂呈粉末或者颗粒状；

(3)打印模型：

将打印材料混炼成熔融状态；对打印热床进行加热，加热到预设温度后停止加热，同时将熔融状态的打印材料喷射至打印热床上，每一层打印完成后均采用红外加热进行热固，经过层层打印得到模型；

(4)将模型经过脱脂处理后烧结得到具有微孔隙结构的样品。

2.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于：打印材料进行混炼之前，各组分需混合均匀。

3.实现权利要求1所述3D打印方法的3D打印设备，其特征在于：包括混炼挤出机(1)、打印热床(2)、打印喷头(5)、红外加热器(6)和控制系统(9)；混炼挤出机(1)的出料口(11)通过输料管(15)与打印喷头(5)上的进料口(17)相连，打印喷头(5)顶端的进气口(18)通过供气管路(14)连接空压系统(3)，供气管路(14)上安装电磁阀(4)；打印喷头(5)和红外加热器(6)可移动；打印热床(2)可升降；混炼挤出机(1)、打印热床(2)、红外加热器(6)、电磁阀(4)和空压系统(3)均连接控制系统(9)。

4.根据权利要求3所述的3D打印设备，其特征在于：打印喷头(5)包括外壳(22)、压缩机构、隔膜(28)和设于外壳(22)底部能够喷出打印材料的喷射嘴(29)；喷射嘴(29)上开设有若干喷孔(30)；外壳(22)的上、下部内壁上分别设有上挡板(23)、下挡板(27)；位于上挡板(23)上方的外壳(22)内腔为进料腔(21)，打印喷头(5)的进气口(18)和进料口(17)设置在进料腔(21)所在的外壳(22)外壁上；压缩机构能够在上挡板(23)和下挡板(27)之间往复运动，压缩机构外周与外壳(22)内壁之间具有过料间隙(19)，压缩机构上端与上挡板(23)贴合后密封；隔膜(28)位于压缩机构和下挡板(27)之间，其中部向压缩机构侧拱起且与压缩机构底部固定连接，隔膜(28)外径小于外壳(22)内径，无外力作用时，隔膜(28)的外周圈与下挡板(27)贴合后密封，当有外力从上方作用于隔膜(28)时，隔膜(28)发生弹性变形，其外周圈与下挡板(27)之间出现间隙。

5.根据权利要求4所述的3D打印设备，其特征在于：压缩机构包括上板(24)、下板(26)和弹性件，弹性件位于上板(24)和下板(26)之间，且其两端分别连接上板(24)、下板(26)；上板(24)与上挡板(23)的接触面上具有密封件；隔膜(28)位于下板(26)和下挡板(27)之间，并与下板(26)固定连接。

6.根据权利要求5所述的3D打印设备，其特征在于：弹性件采用压簧(25)。

7.根据权利要求5所述的3D打印设备，其特征在于：上板(24)的上表面固定有导向杆(20)，导向杆(20)的下端穿过进料腔(21)并延伸至外壳(22)外部。

8.根据权利要求3所述的3D打印设备，其特征在于：喷射嘴(29)呈半球形，若干喷孔(30)在球面上均匀分布。

9.根据权利要求3～8中任一所述的3D打印设备，其特征在于：还包括超声波探伤仪(7)，超声波探伤仪(7)连接控制系统(9)。

10.根据权利要求3～8中任一所述的3D打印设备，其特征在于：还包括三维数据检测仪(8)，三维数据检测仪(8)连接控制系统(9)。