[发明专利]一种3D打印成型装置及其成型方法

说明书

本发明公开了一种3D打印成型装置，包括磁点成型板，所述磁点成型板的磁性区域由控制系统控制其带磁或失去磁性，层积底板设置在所述磁点成型板的下方，所述上料辊装置和覆胶辊装置与所述磁点成型板同在磁点成型板升降机构上与其机械连接，所述层积底板由层积底板升降机构驱动，通过控制系统来设定磁点成型板的磁性区域，具体以实际模型截面的轮廓线分布，在控制软件中分解为在磁点成型板上相对应的连续性坐标点信息，随后输入到磁点成型板上，以控制对应坐标点的电磁点产生磁性，相应的该坐标信息的磁点会产生磁性，没有坐标信息输入的磁点则没有磁性，本发明可以同时保证打印精度和打印速度，且原材料种类广，后续处理简单。

技术领域

本发明涉及一种利用磁点吸付及粘合剂进行3D打印制造的方法，属于3D打印成型技术领域。

背景技术

3D打印原型最早可以追溯到1976年喷墨打印机的发明，直至查尔斯胡尔于1984年将光学技术应用于快速成型领域，3D打印的帷幕被正式拉开。在这之后许多相关3D打印技术井喷而出，按照3D打印技术的特点，3D打印技术可分为选择性激光熔化成型、选择性激光烧结成型、激光直接烧结技术、电子束熔化技术、熔融沉积式成型、选择性热烧结、立体平板印刷、数字光处理、三维打印技术、及细胞绘图打印等。3D打印技术可用于珠宝，鞋类，工业设计，建筑，工程和施工（AEC），汽车，航空航天，牙科和医疗产业，教育，地理信息系统，土木工程，和许多其他领域。常常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或者用于一些产品的直接制造，意味着这项技术正在蓬勃发展。但是现有的3D打印技术还不够完善，不同类型的3D打印技术依然存在问题：例如常用的3D打印技术速度普遍较慢，而数字光处理技术打印速度较快，但是却只能打印光敏树脂类材质。熔融沉积式技术成型目前皆不可打印金属模型，而可以打印金属类模型的选择性激光熔化成型技术的设备制造及技术门槛高。

因此，为了提高打印速度及保证精度，目前通常采用提高设备运行速度的方法来解决。但目前常用的层积式3D打印技术均存在速度与精度的矛盾，速度快则精度低，速度低则精度高，导致速度不能提升过快。就此亟须对现有技术进行创新设计，以求保证精度及扩大使用材料种类的前提下提升3D打印速度。

发明内容

本发明专利要解决的技术问题是：提供一种3D打印成型装置及其成型方法，以解决现有技术速度快则精度低，速度低则精度高，导致速度不能提升过快的问题。

为达到上述目的，本发明专利的技术方案是：

一种3D打印成型装置，包括上料辊装置，磁点成型板，覆胶辊装置，层积底板，固定底座，控制系统，磁点成型板升降机构和层积底板升降机构，所述固定底座上固定连接层积底板升降机构，所述磁点成型板的磁性区域由控制系统控制其带磁或失去磁性，层积底板设置在所述磁点成型板的下方，所述上料辊装置和覆胶辊装置与所述磁点成型板同在磁点成型板升降机构上与其机械连接，所述层积底板由层积底板升降机构驱动，所述上料辊装置、覆胶辊装置、均由电机驱动、磁点成型板升降机构和层积底板升降机构均由电机驱动。

优选的，所述磁点成型板上的磁点排布可以据模型截面轮廓线特点及精度要求选择不同的排列组合及单位面积内的磁点密度，磁点排布形式可分为矩形整列分布和固定排列分布。

优选的，所述打印材料为多成分混合粉体。

上述的3D打印成型装置的成型方法，包括如下步骤：

步骤一：将需要打印的模型经过专业模型软件分层处理后输入到控制系统中，设备据数据自动设定磁点成型板的磁性区域，并控制该区域带磁，通过上料辊装置将含有磁性原料的打印材料刷在磁点成型板上，磁性区域可吸附0.03-0.05mm厚度的打印材料；

步骤二：电机驱动覆胶辊装置往层积底板上涂覆粘接材料，再由电机控制将带有打印材料的磁点成型板与层积底板压合，随后控制系统控制磁点成型板的磁性区域失去磁性，将成型好的打印材料留在层积底板上，成型的打印材料称为单层模型截面；