[发明专利]一种超声三维打印方法及其设备

说明书

本发明公开了一种超声三维打印方法及其设备，属于超声波应用技术领域。设备包括：三维打印主机、三维打印喷头、输料管、超声波混匀装置、复合材料箱、复合材料输料管、超声波控制器和控制组件。本发明提供的超声波三维打印设备通过超声波混匀装置对复合材料进行高效混匀，使得三维打印材料实现丰富化，且在多种复合材料下通过超声波混匀技术，实现高混匀度。

技术领域

本发明涉及超声波应用技术领域，特别涉及一种超声三维打印方法及其设备。

背景技术

三维打印机基于快速成型工艺实现，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把打印材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。

其中，打印材料包括液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等，可见，三维打印所需的打印材料黏度比较大。

当需要进行复合材料进行三维打印时，需将至少两种上述打印材料进行搅拌混合，但由于打印材料本身的黏度未能够实现均匀混合，且为了将材料均匀混合，需要耗费较长时间进行离心搅拌，无法实现高效作业。

发明内容

本发明提供了一种超声三维打印方法及其设备，可以解决相关技术中三维打印时打印材料混合不均匀且耗时较长的问题。所述技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种超声三维打印设备，所述设备包括：三维打印主机、三维打印喷头、输料管、超声波混匀装置、复合材料箱、复合材料输料管、超声波控制器和控制组件；

所述三维打印喷头设置于所述三维打印主机底部，所述输料管的一端与所述三维打印喷头相连，所述输料管的另一端与所述超声波混匀装置相连，其中，所述输料管用于输送初始材料；

所述复合材料输料管的一端与所述复合材料箱的底部相连，所述复合材料输料管的另一端与所述超声波混匀装置相连，其中，所述复合材料输料管用于输送所述复合材料箱内的功能性材料；

所述超声波控制器与所述超声波混匀装置相连，所述超声波控制器用于调节所述超声波混匀装置的目标超声频率，所述超声波混匀装置用于在所述目标超声频率下对混入的所述初始材料和所述功能性材料进行混匀操作，得到混匀后的复合材料，并使用所述复合材料进行三维打印操作；

所述控制组件分别与所述三维打印主机、所述复合材料箱和所述超声波控制器电性相连，所述控制组件用于控制所述三维打印主机和所述超声波控制器的开启与停止、调节所述复合材料箱的放料与出料，并获取所述混匀操作和所述三维打印操作的数据。

可选的，所述超声波混匀装置由依次连接的超声波换能器、超声波变幅杆和超声三维打印喷头构成，其中，所述超声波换能器与所述超声波控制器相连；

所述超声波换能器用于将所述超声波控制器发送的电功率转换为所述目标超声频率；

所述超声波变幅杆在所述目标超声频率下进行所述混匀操作，得到所述复合材料，所述超声三维打印喷头用于使用所述复合材料进行所述三维打印操作。

可选的，所述超声波控制器还用于根据所述目标超声频率和所述超声波换能器的耗能确定所述电功率。

可选的，所述超声波混匀装置还设有超声打印喷头出口，所述超声打印喷头出口位于所述超声三维打印喷头的底部。

可选的，所述复合材料箱由至少两个材料储纳盒构成，各个所述材料储纳盒用于储放不同种类的复合材料。

可选的，所述材料储纳盒底部各自设有阀门，所述阀门用于控制放料与关料，且所述阀门与所述控制组件电性相连；

所述阀门的一端与所述材料储纳盒底部相连，所述阀门的另一端与所述复合材料输料管相连。