[发明专利]一种快速三维转印粘结成型的方法及其设备

说明书

本申请提供了一种快速三维转印粘结成型的方法及其设备，包括图像数据处理模块，用于将三维数据进行切片数据转换处理，并传输至感光模块，在感光鼓上形成静电潜像；供粉模块将打印所需粉末颗粒供给吸附到感光鼓的静电潜像表面；转印模块将感光鼓上的粉末颗粒图形，转印到打印平台上；喷涂模块在粉末层上喷涂粘结剂；本申请通过感光模块及转印模块实现线性方式快速铺附成型一个整面；同时，调整设计转印辊系统线性方向的宽度和打印平台的长度，能够完成大幅面、高速率、高精度的打印成型；与立体喷墨打印法相比，本申请由计算机控制图像数据处理装置，实现对打印物体的分层处理，避免出现立体喷墨打印法中打印头容易堵塞的技术难题。

技术领域

本申请属于3D打印领域，具体涉及一种快速三维转印粘结成型的方法及其设备。

背景技术

3D打印又称快速增材制造技术，属于快速成形技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。目前，3D打印原材料为粉末的成型技术在市场上主要有激光选区烧结法、立体喷墨打印法，但是这些成型方法各自都有局限性。

激光选区烧结法采用铺粉方式，将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面，并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描，使粉末的温度升到熔化点，进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。一层完成后，工作台下降一层厚度，铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个模型。

立体喷墨打印法是通过将粉末粘结成整体来制作零部件，不同之处在于，它不是通过激光熔融的方式粘结，而是通过喷头喷出的粘结剂。立体喷墨打印法的供料方式与激光选区烧结法一样，供料时将粉末通过水平压辊平辅于打印平台之上；把胶水通过加压的方式输送到打印头中存储，接下来打印的过程就类似2D的喷墨打印机了，打印头会根据三维模型数据将胶水进行选择性的喷在粉末平面上，粉末遇胶水后会粘结为实体；一层粘结完成后，打印平台下降，水平压棍再次将粉末铺平，然后再开始新一层的粘结，如此的反复层层打印，直至整个模型粘结完毕。

激光选区烧结法的成型方式为激光点，而立体喷墨打印法的成型技术为面，立体喷墨打印法打印速度是激光选区烧结法的100倍左右，效率较高，但是打印头容易出现堵头现象，维修更换成本高。激光选区烧结法中单激光头成型面幅长宽普遍较小。立体喷墨打印法可以设计大幅面的打印，成型尺寸高于1m*1m*1m。激光选区烧结法成型过程中由于激光热熔，会使产品出现受热不均匀，内部应力集中严重、产品出现严重形变等问题，立体喷墨打印法成型通过胶粘成型，内部应力较小，产品性能稳定。通过对比，立体喷墨打印法优于激光选区烧结法，但是仍存在一些不足：打印头维护成本高，速度、成型尺寸还有待提高。

因此，本领域技术人员提供了一种快速三维转印粘结成型的方法及其设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理、成型尺寸大的快速三维转印粘结成型的方法及其设备。

为实现上述目的，本申请所提供的技术方案为：一种快速三维转印粘结成型的方法，包括以下步骤：

(1)将三维数据进行切片数据转换处理，然后传输至感光鼓系统；把切片的数据转化为电信号涂覆到所述感光鼓系统中的感光鼓上，在所述感光鼓上形成静电潜像；

(2)将打印所需耗材粉末颗粒，供给吸附到所述感光鼓的所述静电潜像表面；

(3)将感光鼓上的粉末颗粒图形，通过转印辊转印到打印平台上，形成粉末层；

(4)在所述粉末层上喷涂粘结剂；

(5)当所述粉末层和所述粘结剂固化成型后，所述打印平台下降一个层厚，再重复以上步骤成型第二层，以此往复，直至完成所需的三维转印。

本申请在采用了上述方案后，其有益效果在于：