[发明专利]三维彩色高速打印机

说明书

技术领域

本发明内容属于快速成型设备技术领域，涉及一种三维彩色高速打印机。

背景技术

三维打印技术是快速成型技术的重要分支，它与常规的快速成型技术有诸多共性之处，也是将零件或模具结构的CAD模型转化成STL文件格式，通过数字化分层处理，得到零件的截面轮廓系列，然后通过喷印方式，逐层构造各个截面(其厚度等于对应的分层厚度)。但它与常规的快速原型技术(例如SLA、SLS、FDM、LOM等)不同的是：三维打印技术的工作原理非常类似办公用或家用喷墨打印技术，而从阵列化的喷嘴中喷射出材料的是粘接剂或功能材料(一般为塑料)。此外，对某些三维打印技术，可能还需要构造支撑结构。

从目前的调研结果来看，本领域迄今对于三维彩色喷墨打印机的研发仍然还缺乏切实可行的方法和设备，国内只是样机阶段，并未进入到实际的产业化阶段。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构简单、操作方便、适用面宽、可进入到实际产业化阶段的三维彩色高速打印机。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的三维彩色高速打印机包括移动打印喷头、带供墨泵的分色供墨盒、工作槽、计算机及外围电路，其中：所说的工作槽由沿横向等高依次并排设置的供粉槽、成型槽和溢流槽组成，在供粉槽内设置有由供给活塞驱动的可升降的供粉板，在成型槽内设置有由活塞驱动的可升降的制作平台，在工作槽上沿两侧平设有两根横向托架导轨，在两根横向托架导轨位于供粉槽上方的位置处架装连接有一副可沿横向托架导轨做横向移动的纵向墨辊装置，在两根横向托架导轨位于成型槽上方的位置处架装连接有一副可沿横向托架导轨做横向移动的纵向导轨，移动打印喷头设置在纵向导轨上并可沿该导轨做纵向移动，分色供墨盒的出料口经供墨管与移动打印喷头的进料口连接。

本发明的技术解决方案还包括：在横向托架导轨位于溢流槽外侧的位置处设置有一个带喷头清洗槽零位校台，零位校台的出液口通过回收管通至一个污液收集桶中。

本发明的技术解决方案还包括：两根横向托架导轨分别通过两头设置的固定座固定在工作槽上沿两侧。

本发明的基本工作步骤如下所述：

1、建立三维物体(产品)的计算机实体模型,对其进行切片分层,取出每层的成型信息；

2、通过供给活塞将供粉槽内堆设有粉末的供粉板升到某一高度，同时通过成型槽活塞将成型槽内的制作平台亦调升到相应高度，利用墨辊装置的横向运动将粉末在成型槽内的制作平台上铺开，形成第一个层厚(或最底层厚)的粉末层；

3、电脑主板控制移动打印喷头按照实体模型第一层的成型信息做设定的打印运动，并按照成型信息有选择性地把水溶性液体喷射到铺平的第一个层厚(或最底层厚)的粉末层上,该水溶性液体迅速与粉末进行水化反应,将此截面区域的粉末粘合在一起，形成与第一层成型信息形状一样的、有一定强度的层片；未被喷射的粉末则作为下一层片的支撑；

4、通过成型槽活塞将制作平台降低一个层厚，并利用墨辊装置在第一层片上铺开一层新的粉末；

5、电脑主板控制移动打印喷头按照实体模型第二层的成型信息做设定的打印运动，并按照成型信息有选择性地把有色水溶性液体喷射到新铺平的粉末层上,该水溶性液体迅速与粉末反应,形成与第二层成型信息形状一样的、有一定强度的层片，同时通过反应将第二层与第一层粘结成一个整体；未被喷射的粉末又作为下一层片的支撑；

6、依次按照每层的成型信息制作出每一层的层片,同时与上一层片粘结成一个整体，这样层层粘结叠加，最终“打印”制造出在计算机中设计的三维物体(产品)；

7、去除多余的未被粘结的粉末(多余的粉末会掉到溢流槽中，然后流入一个容器，以备下次制作时重新使用)，取出制作的三维物体。

本发明的创新之处在于,随着该三维彩色打印机的推出，三维彩色模型的打印工作将会变得十分快速，且成本相当低廉，可以在日常工作中随意打印，从而让每个人都可以运用彩色三维打印功能。作为市场上目前价位最低的三维彩色高速打印成型机，该设备能够输出色彩鲜明的彩色模型，实现了省时快速的自动化操作以及方便易用的打印流程。其有益效果综合如下：

1、可制作更多模型

●让操作者体验到世界上最快的打印速度；

●只需几小时即输出模型，无需几天时间；

●通过部件堆叠和嵌套方式可同时成型多个模型；

2、更充分交流意见