[发明专利]彩色3D打印设备和相应的彩色3D打印方法

说明书

根据本说明书，提供了一种用于物体3‑D打印的打印设备。所述3D物体包括分层物体。所述设备设有包括构建平台的构建模块，应用头和打印模块。所述应用头用以形成物体层，所述打印模块包括至少一个用于向构建物体的该层施加颜色的打印头。本说明书还提供了一种制造包括多个层的3D物体的方法。

技术领域

本申请涉及彩色3D打印和相应的3D打印方法。

背景技术

快速成型被定义为计算机控制的添加式制造，在该种制造中，物体是通过添加材料制造成型，而不是通过依赖于移除或减少材料的传统制造方法制造成型。可以理解的是，术语“快速”虽然是一个相对的术语，但是在本领域内具有特定意义，完成一个三维物品的构造可能需要几个小时到几天，取决于所用的方法及模型的尺寸和复杂性。现在已有一些应用于快速成型的一般领域的已知的方法，例如分层实体成型(LOM)，是快速成型(RP)的一种方式，涉及将涂有胶粘剂的纸、塑料或金属层压板连续层叠然后相继粘合在一起，并用刀或激光切割机切割成型。

人们有兴趣提供彩色3-D打印物体。在一种方法中，可以使用具有三色腔室和混合腔室的3-D打印机，典型的，根据不同的比例加热并混合热塑性原料，熔丝或红色、黄色和蓝色的粉末以形成不同颜色的打印材料，然后使用熔融沉积成型(FDM)方法进行3D打印以获得彩色产品。

然而，FDM(熔融沉积成型)的3D打印存在问题，特别是涉及到彩色打印时。目前所做的尝试包括将各种颜色的原材料组合，例如珠粒，以获得混合颜色，然而，该混合颜色不容易被改变。进一步的，例如，如果珠粒在进入挤出头前被染上颜色，则在挤出之后像素颜色的控制存在问题。因此，基于材料的熔融或挤出或者不同颜色的混合的系统，在混合和提供恒定颜色时存在问题。

需要一种用于打印彩色3D物体的改进的打印机。为解决上述问题和其他问题，需要一种用于打印彩色3D物体的打印机。

发明内容

独立权利要求1和19中提供了一种系统和方法。从属权利要求中提供了有益的特征。

根据第一方面，本说明书提供了一种用于物体3-D打印的打印设备500，包括：

-构建平台(501)；

-应用头(530)，用于形成在构建平台上的构建物体(O)的物体层(560)；

和彩色打印头(510)，其与应用头串联设置并被配置为将颜色施加到层(560)上；

其中，所述打印头被配置为将颜色施加到层的一个表面上，以产生具有所需颜色光洁度的层。

物体(O)是分层的物体。通过在基底(第一层)或前面的层上相继形成每一层来形成物体(O)。

每一层在形成时都被打印或施加颜色。在构建或3-D打印过程中，颜色被直接施加到层上。权利要求1的设置方式中为已形成的层提供改进和精确的颜色施加，以提供具有改善了颜色光洁度的物体。颜色的施加作为结束，因此在颜色的控制上不会有变化或其他困难，例如由混合或调配或在挤出过程中产生的变化或困难。

一种设置方式中，系统包括具有构建平台(501)的构建模块(505)，和打印模块，所述打印模块包括应用头和打印头。

一种设置方式中，应用头可操作的形成物体层。一种设置方式中，应用头可操作的将介质(540)直接连接到构建物体(O)以形成物体层。

一种设置方式中，打印模块包括用于接收介质(540)的输入口(502)，以及输出口(503)，介质通过输出口施加到物体上。

一种设置方式中，由应用头形成的层是光学透明的。

一种设置方式中，介质的可挑选和应用头的可操作，使得因此形成的层是光学透明的。