[发明专利]一种全彩色3D打印的装置和方法

摘要

本发明涉及一种全彩色3D打印装置及相应的打印方法，该装置包括彩色切片模块、控制主板、运动机构、线材挤出头、工作平台、彩色喷墨头。采用该装置，基于FDM技术和彩色喷墨打印技术，实现彩色三维实体的快速成型，该方法包括以下步骤：在计算机上建立三维实体模型，并进行色彩的添加；彩色切片模块对模型进行切片处理，获得带有彩色信息的彩色切片文件；将该文件输入彩色3D打印机，由打印机逐层打印，再在该层表面相应区域添加色彩；然后进行墨水固化；重复整个过程直至模型打印完成。采用这种逐层3D打印和上色的方法可以实现复杂三维结构的全彩色打印。

主权项

1.一种全彩色3D打印装置，其特征在于，包括彩色切片模块、控制主板、运动机构、线材挤出头、工作平台、彩色喷墨头；/n所述彩色切片模块用于根据分层厚度及模型的三维尺寸对彩色三维模型进行切片处理，包括对三维模型的分层切片和模型彩色信息提取，所述分层切片包括获得模型在各个高度处的截面，并完成挤出头的运动规划；所述彩色信息提取是根据所使用材料对于墨水的渗透特性以及切片的厚度，计算色彩的饱和度生成彩色切片文件；所述彩色切片模块包含了模型的各层数据，生成的彩色图形是与切片模型相对应的外表面轮廓，并且轮廓的最小宽度取值为h(1+cot|θ|)，其中h为分层厚度，θ为模型外表面法向量与水平面的夹角；/n所述控制主板用于读取彩色切片文件，自动识别切片模型或彩色喷墨指令，并按设定的程序驱动运动机构，进行三维模型打印和彩色喷墨；/n所述工作平台用于放置打印出的三维模型，当进行三维成型时，工作平台运动到三维成型工作区域，当进行喷墨时，工作平台将运动至彩色喷墨工作区域；/n所述彩色喷墨头用于根据像素点颜色信息，将彩色墨水喷射在材料上表面，彩色喷墨头在对每一层上色时，根据每层的成型数据中的颜色信息，控制不同的喷嘴喷射出不同颜色的墨水，喷出的小墨滴落于模型的同一像素点上形成所需要的复色，彩色喷墨头有不少于48个的独立喷嘴，每个喷嘴喷出三种或三种以上不同的颜色。/n