[发明专利]3D打印物体后处理装置、系统及方法

说明书

本发明提供一种3D打印物体后处理装置、系统及方法，通过将需要进行后处理的3D打印物体置于喷砂室中；气体压缩机将压缩气体输入喷砂枪；同时砂泵将水砂混合池中的水砂混合物输入所述喷砂枪；喷砂枪用压缩气体将水砂混合物从喷枪出口加压喷向3D打印物体表面，水砂混合物中的砂在压力作用下对3D打印物体表面进行打磨，不仅可以将3D打印物体表面的支撑结构清除完全，还可以对3D打印物体表面与支撑结构互渗的位置以及其它位置进行打磨，提高了清除支撑结构的效率和可靠性，获得表面粗糙度均匀的3D物体，而且水砂混合物中的水在打磨过程进行持续降温，防止摩擦导致的热效应影响3D打印物体本身结构，提高3D打印物体的后处理可靠性。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种3D打印物体后处理装置、系统及方法。

背景技术

随着工业技术的逐渐发展，复杂零件和个性化定制的需求越来越强烈，增材制造技术应用而生。增材制造技术以其速度快、效率高、智能化操作成为了21世纪最流行的技术，3D打印技术属于增材制造的一个分支。利用3D打印技术打印的物体，能够实现复杂零件的快速生产，缩短研发周期、降低研发成本、提高研发效率。有的3D打印物体结构复杂，需要在打印过程中提供支撑结构，而在打印结束之后再将支撑结构从3D打印物体中清除。而3D打印的后处理不仅要将支撑结构处理干净，还需要保证3D打印物体本身结构的完整。

现有技术中，通常利用溶解法或者人工剥离法的方法清除支撑结构。例如用与支撑结构材料相对应的溶解液对支撑结构进行溶解，待支撑结构完全溶解后，实现从3D打印物体上分离支撑结构。

然而，对于支撑3D打印物体内腔壁面而设置的支撑结构，或者其他结构复杂的3D打印物体的支撑结构而言，3D打印物体内部位置狭小，人工剥离法可能无法处理干净甚至无法剥离。另外，支撑结构和3D打印物体之间可能在材料之间发生少量互渗，通过溶解法将支撑结构溶解后可能导致3D打印物体的表面出现凹凸不平的问题，不仅影响3D打印物体的外观，残留在3D打印物体表层中的支撑结构材料还可能在一段时间后引起3D打印物体开裂损坏。现有的3D打印物体后处理可靠性不高。

发明内容

本发明提供一种3D打印物体后处理装置、系统及方法，提高了3D打印物体后处理的可靠性。

根据本发明的第一方面，提供一种3D打印物体后处理装置，包括

喷砂室，用于放置需要进行后处理的3D打印物体；

气体压缩机，连接喷砂枪，用于将压缩气体输入喷砂枪；

砂泵，连接水砂混合池和所述喷砂枪，用于将水砂混合池中的水砂混合物输入所述喷砂枪；

设置在所述喷砂室中的喷砂枪，具有连接所述气体压缩机的第一喷枪入口，连接所述砂泵的第二喷枪入口，和喷枪出口，所述喷砂枪用于在所述喷枪出口，以所述压缩气体对所述水砂混合物加压喷向所述喷砂室内，对所述喷砂室内的3D打印物体表面进行打磨。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述水砂混合池设置于所述喷砂室的底部；

所述水砂混合池呈渐缩状，所述水砂混合池的大口端与所述喷砂室的底部连通，小口端为排污口；所述水砂混合池，用于容纳所述水砂混合物，以及从所述大口端回收打磨所述3D打印物体后的水砂废弃物。

可选地，在第一方面的另一种可能实现方式中，所述喷砂室的底部还设置有孔隙过滤部；所述孔隙过滤部，用于将支撑结构的碎片从打磨所述3D打印物体后的掉落物中分离出来，并使分离后的所述水砂混合物进入所述水砂混合池。

可选地，在第一方面的再一种可能实现方式中，所述孔隙过滤部的中心设置有用于放置所述3D打印物体的喷砂凸台。

可选地，在第一方面的又一种可能实现方式中，还包括气压调节阀；