[发明专利]一种热塑性含能材料的高效精准3D打印成型装置及其打印方法

权利要求书

1.一种热塑性含能材料的高效精准3D打印成型装置，其特征在于，包括机架、控制单元及分别与控制单元相连的XYZ三维运动平台(3)、送料单元、打印单元和成型面光学检测单元；

机架包括型材框架(1)，型材框架(1)底部设有底板(4)，型材框架(1)由中隔板(2)分隔为用于安装打印单元和送料单元的上部空间和用于作为成型室的下部空间；XYZ三维运动平台(3)安装于成型室侧壁上，控制单元位于机架下部；

中隔板(2)上开有用于安装打印单元的孔，打印单元包括用于打印层面外轮廓的精修喷头和用于填充轮廓内部的快速填充喷头，精修喷头和快速填充喷头的下部穿过中隔板(2)上的孔与XYZ三维运动平台(3)相连，由XYZ三维运动平台(3)的运动带动精修喷头和快速填充喷头移动；

送料单元与打印单元连接，送料单元用于为打印单元供料；

成型面光学检测单元安装于中隔板(2)底部，用于对成型面进行缺陷识别。

2.根据权利要求1所述的热塑性含能材料的高效精准3D打印成型装置，其特征在于，精修喷头采用直径为0.2-1.0mm的圆形针头。

3.根据权利要求1所述的热塑性含能材料的高效精准3D打印成型装置，其特征在于，快速填充喷头的截面形状为圆形、椭圆形或者矩形，喷嘴尺寸为1.0-3.0mm。

4.根据权利要求1所述的热塑性含能材料的高效精准3D打印成型装置，其特征在于，在精修喷头和快速填充喷头的进料口一侧均设置加热装置，在精修喷头和快速填充喷头的喷头上均安装有温度传感器。

5.根据权利要求4所述的热塑性含能材料的高效精准3D打印成型装置，其特征在于，加热装置采用油浴提供热源，温度传感器采用热电偶。

6.根据权利要求1所述的热塑性含能材料的高效精准3D打印成型装置，其特征在于，机架上还设有用于监控成型过程的透明观察门。

7.根据权利要求1所述的热塑性含能材料的高效精准3D打印成型装置，其特征在于，在机架侧壁上设置有散热风扇。

8.采用权利要求1～7任一项所述的热塑性含能材料的高效精准3D打印成型装置对含能材料进行打印的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)控制单元通过控制XYZ三维运动平台(3)移动带动精修喷头移动至工作位置，控制单元控制送料单元将含能材料输送至精修喷头，精修喷头将含能材料熔化后，在指定位置首先打印单元层外轮廓；

2)外轮廓打印结束后，控制单元控制XYZ三维运动平台(3)移动带动快速填充喷头移动至工作位置，控制单元控制快速填充喷头打印该单元层轮廓内部；

4)随后成型面光学检测单元对该单元层成型面进行缺陷识别，当识别结果存在缺陷时采用精修喷头对缺陷进行修整；

5)重复步骤4)，直至成型面光学检测单元对成型面的识别结果为无缺陷时，该单元层打印结束；

6)重复步骤1)至步骤5)，完成若干单元层打印；

7)打印完毕后，得到所需的产品。

9.采用权利要求1～7任一项所述的热塑性含能材料的高效精准3D打印成型装置对含能材料进行打印的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)控制单元通过控制XYZ三维运动平台(3)移动带动精修喷头移动至工作位置，控制单元控制送料单元将含能材料输送至精修喷头，精修喷头将含能材料熔化后，在指定位置首先打印多层外轮廓；

2)外轮廓打印结束后，控制单元控制XYZ三维运动平台(3)移动带动快速填充喷头移动至工作位置，控制单元控制快速填充喷头打印该多层轮廓内部；

4)随后成型面光学检测单元对成型面进行缺陷识别，当识别结果存在缺陷时采用精修喷头对缺陷进行修整；

5)重复步骤4)，直至成型面光学检测单元对成型面的识别结果为无缺陷时，打印结束；

6)重复步骤1)至步骤5)，完成若干单元层打印；

7)打印完毕后，得到所需的产品。