[发明专利]一种3D打印产品彩色涂层动态结构呈色方法

摘要

一种3D打印产品彩色涂层动态结构呈色方法，包括如下步骤使用聚苯乙烯微球制作光子晶体用作3D打印的产品彩色涂层材料；光子晶体色彩理论模型计算；3D打印机机头调节控制；3D打印机粒径尺度控制；使用所述光子晶体结构呈色做涂层材料，在产品表面按颜色喷涂不同粒径光子晶体，使其呈现不同结构色，来实现产品表面涂层物理结构呈色；本发明利用光子晶体制备方法、3D打印技术、图像处理技术及计算机技术，推算出光子晶体涂层颜色与光子晶体粒径关系，可实现3D彩色打印机能根据材料物理结构色呈色理论实现涂层动态上色，并为3D打印机环保无污染物理上色应用拓展提供理论依据。

主权项

一种3D打印产品彩色涂层动态结构呈色方法，其特征在于，包括如下步骤：使用聚苯乙烯微球制作光子晶体用作3D打印的产品彩色涂层材料，具体包括：将过硫酸钾0.14g，苯乙烯6‑8ml，甲基丙烯酸1ml，水100ml混合，实现聚苯乙烯微球粒径由100‑400nm变化，颜色呈现由紫色到红色逐步变化，制得所述由光子晶体构成的彩色涂层材料；光子晶体色彩理论模型计算，方法如下：由于色彩是光子晶体内部排列一种反映，它遵循bragg定律：其中d为晶格常数，它与光子晶体直径D满足d＝(2/3)0.5D，而nair为1，f为材料的体积分数，根据材料体积比算出f＝0.056～0.073，角度θ为0，把这些已知值代入式(1)就可以推算出色彩变化与粒径尺度关系的理论模型，根据理论模型，由生成颜色进而控制和调制光子晶体粒径尺度；3D打印机机头调节控制；3D打印机粒径尺度控制；使用所述光子晶体呈色做涂层材料，在产品表面按颜色喷涂不同粒径光子晶体，使其呈现不同结构色，来实现产品表面涂层物理结构呈色，根据产品表面图形色彩信息，分辨颜色，选取合适聚苯乙烯光子晶体颗粒，寻求对应的颗粒尺度大小和间距，接着控制和调节物料环境参数，改变聚苯乙烯光子晶体颗粒大小，并相应调节喷头尺度大小和喷头移动速度，控制颗粒间距，最后让符合条件的颗粒从喷头喷出，喷头在计算机控制下，按设定好的产品结构形态路径移动，在产品表面一层一层堆积聚苯乙烯光子晶体颗粒，完成彩色涂层打印。