[发明专利]一种3DP打印机一机多耗材打印方法

说明书

本发明涉及一种3DP打印机一机多耗材打印方法，属于3DP打印技术领域，解决多材料、多功能、梯度材料、复合材料、彩色制件等多种耗材在同一3DP打印机上打印的技术问题。解决方案为：喷头在计算机控制下，按下一建筑截面的成型数据有选择的喷射粘结剂建造截面，铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集，如此周而复始的送粉，铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘结剂的地方为干粉，在成型过程中起支撑作用，且成型结束后比较容易去除。利用本发明提供的粘结剂，采用本发明提供的3DP打印机一机多耗材打印方法，可以实现石粉、砂型、PMMA蜡粉等耗材的打印，不同耗材选用不同墨水进行打印粘接成型，成型速度快，精度高。

技术领域

本发明属于3DP打印技术领域，具体涉及一种3DP打印机一机多耗材打印方法。

背景技术

使用打印机就像打印一封信:轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。

堆叠薄层的形式有多种多样。有些3D打印机使用“喷墨”的方式。例如，一家名为Objet的以色列3D打印机公司使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。另外一家总部位于美国明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。

3D打印技术是一种非传统加工工艺，也称为增材制造、快速成型等，是近年来全球制造领域新兴起的一项集光、机、电、计算机、数控及新材料于一体的先进制造技术。与传统切削加工的“去除法”不同，而是一种以数字模型文件为基础，通过将粉末、液体片状等离散材料逐层堆积，“自然生长”成三维实体的成型制造技术。

粉末床工艺是3D打印的一种主要工艺，其原理是将粉末材料在可以升降的缸内铺设薄薄一层，之后在特定区域选择性的运用激光烧结或者喷射粘结剂，使其固化，之后在铺设下一层粉末，再固化，如此循环层层累积成三维实体。

粉末床3D打印技术的成型方法主要包括选择性激光烧结(SLS)和三维打印(3DP)两种技术。

选择性激光烧结(SLS)又可称为选区激光烧结，是利用激光有选择地逐层烧结粉末，逐层的叠加从而生成预定形状的三维实体零件的一种快速成型制造方法。其特点是生产周期短，开发成本低；可以成型几乎任意形状的零件；可成型的材料范围宽，包括塑料、陶瓷、金属及其复合材料中任何加热后能够粘结的粉末材料；成型件应用面广泛。

三维打印(3DP)，是利用喷头喷射液体粘结剂，粘结铺设在粉床上的粉末逐层叠加而成三维实体。该技术通过在粉末床上喷射彩色粘接剂的方法实现彩色技术，由于彩色粘接剂特性与彩色墨水类似，通过混合渐变可实现真彩色制件打印。其具有成型材料范围广、制造速度快、可实现全彩色制造的特点。

随着3D打印技术的不断发展，近年来粉末床3D打印技术也得到了快速提升，但是目前多数都停留在单材均质加工方面，而实际上大多数零件或产品均由多种材料构成，因此实现多材料、多功能、梯度材料、复合材料、彩色制件的粉末床3D打印技术成为快速成型制造领域的迫切需要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种3DP打印机一机多耗材打印方法，解决多材料、多功能、梯度材料、复合材料、彩色制件等多种耗材在同一3DP打印机上打印的技术问题。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种3DP打印机一机多耗材打印方法，其特征在于包括以下步骤：