[发明专利]多材料或梯度结构材料模型的3D悬浮打印方法

说明书

本申请公开了一种多材料或梯度结构材料模型的3D悬浮打印方法，涉及增材制造技术领域，所述多材料或梯度结构材料模型的3D悬浮打印方法包括以下步骤：分别制备支撑材料以及至少一种打印浆料；将所述支撑材料装入容器中，并将装有所述支撑材料的容器放置于打印平台上；将各所述打印浆料分别装填至3D打印机的料筒中，通过所述3D打印机，基于预设的目标设计模型，在所述容器中的支撑材料中，挤出打印浆料；对所述打印浆料进行固化处理，得到多材料模型或梯度结构材料模型。本申请解决了现有技术3D打印的多材料或梯度结构材料模型品质较差的技术问题。

技术领域

本申请涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种多材料或梯度结构材料模型的3D悬浮打印方法。

背景技术

3D（3-dimension，三维）打印(即增材制造)技术基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动，“自下而上”通过材料层层累加的方法直接制造零件，突破了传统工艺在成形复杂结构零件方面的技术瓶颈。但目前3D打印技术在制件力学性能及材料梯度变化方面仍难以满足人们的需求，例如，单一材料打印牙冠存在色泽单一、难以模仿自然牙的硬度和色泽渐变要求。多材料3D打印方式能够制备出自身具有不同性能而无需组装的打印件，可提高材料制备效率及性能，以满足不同环境下的性能需求，现有多材料3D打印多采用增加光固化树脂槽数量来实现，但树脂槽的尺寸较大，难以在同一设备上安装过多，从而限制了打印材料种类，且在更换材料时需及时清洗上一树脂槽中的材料残余料，使得打印过程不连贯，不同材料打印过程的不连贯，容易产生较大的打印误差，降低了最终得到的模型的打印精度，且光固化打印的方式只能通过分层叠加打印材料，难以实现如颅骨等需曲面分层切片打印的修复材料。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种多材料或梯度结构材料模型的3D悬浮打印方法，旨在解决现有技术3D打印的多材料或梯度结构材料模型品质较差的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种多材料或梯度结构材料模型的3D悬浮打印方法，所述多材料或梯度结构材料模型的3D悬浮打印方法包括以下步骤：

分别制备支撑材料以及至少一种打印浆料；

将所述支撑材料装入容器中，并将装有所述支撑材料的容器放置于打印平台上；

将各所述打印浆料分别装填至3D打印机的料筒中，通过所述3D打印机，基于预设的目标设计模型，在所述容器中的支撑材料中，挤出打印浆料；

对所述打印浆料进行固化处理，得到多材料模型或梯度结构材料模型。

可选地，所述支撑材料包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚丙烯酰胺树脂、交联聚丙烯酸树脂、聚氧化乙烯、矿物油、硅油、润滑脂、石蜡、水凝胶、卡波姆和明胶中的一种或多种。

可选地，所述打印浆料包括无机非金属浆料、金属粉末浆料及高分子粉末浆料中的一种或多种。

可选地，所述将各所述打印浆料分别装填至3D打印机的料筒中，通过所述3D打印机，基于预设的目标设计模型，在所述容器中的支撑材料中，挤出打印浆料的步骤包括：

将各所述打印浆料分别装填至3D打印机的至少一个料筒中，通过所述3D打印机的至少一个喷嘴，以三轴直写打印、五轴挤出打印或六轴挤出打印的打印方式，基于预设的目标设计模型，在所述容器中的支撑材料中，挤出打印浆料。

可选地，所述将各所述打印浆料分别装填至3D打印机的料筒中，通过所述3D打印机，基于预设的目标设计模型，在所述容器中的支撑材料中，挤出打印浆料的步骤包括：

将各所述打印浆料分别装填至3D打印机的至少一个料筒中，通过所述3D打印机，基于预设的目标设计模型，依次切换各所述料筒，通过各所述料筒各自对应的喷嘴在所述容器中的支撑材料中，挤出对应的打印浆料，其中，所述料筒的切换方式为将喷嘴从支撑材料中移出后进行切换。

可选地，所述将各所述打印浆料分别装填至3D打印机的料筒中，通过所述3D打印机，基于预设的目标设计模型，在所述容器中的支撑材料中，挤出打印浆料的步骤包括：