[发明专利]一种粘弹膏体材料高精度3D打印设备及打印方法

说明书

本发明公开了一种粘弹膏体材料高精度3D打印设备及打印方法，包括以下步骤：（1）将储料罐中的粘弹膏体材料挤压在成型台上，得到单层粗铺膏体；（2）利用刮刀，在上述挤出的单层膏体上做刮平动作，得到薄层膏体，然后固化，得到单层坯体；（3）成型台下降，将储料罐中的粘弹膏体材料挤压在步骤（2）的单层坯体上，得到单层粗铺膏体；（4）重复上述步骤，直至符合打印件高度，完成粘弹膏体材料的3D打印。本发明创造性提出粘弹膏体材料高精度3D打印方法，仅需要根据零件结构挤出材料，显著降低了原材料消耗，更主要的，精度依旧可以保持很高。

技术领域

本发明属于增材制造技术，具体涉及一种粘弹膏体材料高精度3D打印设备及打印方法。

背景技术

增材制造技术，俗称3D打印技术，该技术首先将需要打印的零件建立三维模型，然后按试验需求对数据进行分层切片并传输到3D打印设备，以喷墨打印技术（Ink-jetPrinting，IJP）、三维打印成型（Three Dimensional Printing，3DP）、熔化沉积成型技术（Fused Deposition Modeling，FDM）、直接自由成型（Direct Ink Writing，DIW）、激光选区烧结/熔融（Selective Laser Sintering/Melting，SLS/SLM）、光固化快速成型技术（Stereo Lithography Appearance，SLA）、叠层实体制造（Laminated ObjectManufacturing，LOM）等技术，将陶瓷、金属、高分子等材料由下至上逐层成型，形成三维结构。现有技术公开了一种多材料3D打印设备及方法，包括：基座、打印平台单元、紫外光学单元、供料铺料刮料一体化单元、旋转切换式料盒单元和清洗风干单元；供料铺料刮料一体化单元包括：刮料旋转盘、刮料旋转轴承、刮料电机、铺料刮料件和n组供料单元。现有技术公开了一种用于智能制造的3D打印机，包括主机体，主机体内安装有打印喷嘴和送料支座，送料支座的内部滑动安装有升降板，升降板的顶端放置有安装座，安装座的内部安装有主料盘，送料支座的内部安装有过渡盘和副料盘，主料盘为间歇旋转机构，送料支座的顶端安装有对安装座进行称重的称重器；通过设置间歇旋转主料盘对副料盘进行料丝供应，在主料盘停止旋转时，升降板下移，安装座和主料盘的重量都集中在称重器上，可称出主料盘中的剩余料丝存量，且称重时，主料盘处于不旋转的静止状态下，称重结果更为准确。现有技术中，具有流动性的浆体的材料形式，制备相对简单，但存在材料稳定性差、打印过程需要添加接触式支撑、打印结束需要去除支撑等缺点。粘弹膏体材料是一种具有屈服点的粘弹性材料，在不受外力作用时，呈现膏体状态，可长期保持稳定，保证其中含有的陶瓷粉末不会因重力等剪切作用而沉降析出，而当材料在受到刮刀剪切作用时粘度会迅速降低（剪切变稀），从而有利于材料的铺平。同时，利用粘弹膏体高屈服应力特点，可以实施随形非接触支撑策略，避免了去除接触支撑时对零件表面产生的破坏，因此，在实际使用过程中具有较大的优势。对于陶瓷光固化3D打印材料而言，由于材料粘度较大或表面张力等原因，材料自流平困难，通常需要借助刮刀的外力作用辅助刮平，现有技术中，刮平都是在材料槽/成型台全幅面进行，耗费时间并浪费材料。

发明内容

本发明创造性的设计一种粘弹膏体材料高精度3D打印设备并利用其进行粘弹膏体材料高精度3D打印，通过挤出结合刮涂实现高精度，挤出可按需供料，在挤出的基础上刮涂，提高精度，然后光固化成坯体，大幅节省了原料，且打印效果优于现有技术，解决了现有技术没有能够很好适用粘弹膏体材料设备的问题。

本发明采用如下技术方案：

一种粘弹膏体材料高精度3D打印设备，包括成型台、粘弹膏体材料挤出模块、传送带、刮刀、粘弹膏体材料卸料模块；所述成型台位于升降装置上，侧边设有导轨，导轨上设有滑块，滑块上设有安装板；所述粘弹膏体材料挤出模块、刮刀、粘弹膏体材料卸料模块分别位于安装板上；所述安装板接有直线驱动装置；所述粘弹膏体材料挤出模块包括挤压出料罐、送料软管、挤出头；所述挤出头位于传送带上；所述粘弹膏体材料卸料模块包括卸料夹块、刮板、输送带、刮板控制器，所述卸料夹块装于输送带上，所述刮板装于刮板控制器上；所述挤出头与刮刀前后设置；所述卸料夹块位于刮刀侧边。