[发明专利]一种具有增强骨架的异步3D打印方法及装置

权利要求书

1.一种具有增强骨架的异步3D打印装置，其特征在于，包括打印注射组件、熔融塑化组件、过渡连接组件、三维移动平台及控制系统；所述打印注射组件与所述熔融塑化组件通过所述过渡连接组件相连，并将三部分的内部相通，形成熔融物料的流动通道；所述过渡连接组件外有过渡加热器；所述打印注射组件、所述熔融塑化组件和所述三维移动平台的各动作工序均受所述控制系统监测和控制；

先通过熔融沉积成型打印半成品，该打印半成品具有上侧开口的内部随形空腔；然后将熔融物料从开口处注射到打印半成品的内部随形空腔，保压到熔融物料固化形成增强骨架，最终制得具有增强骨架的3D打印制品；

所述打印注射组件包括打印头、打印箱体、储料仓、打印加热圈和由直线驱动装置驱动的注射活塞；所述注射活塞滑动安装于所述打印箱体内，所述打印箱体与所述注射活塞之间形成所述储料仓，所述储料仓设于所述熔融物料的流动通道上；所述注射活塞在所述直线驱动装置的带动下完成注射动作及调节所述储料仓的容积；所述打印加热圈对所述打印箱体进行温度控制，以保证所述打印箱体内部熔融物料的温度处于合理范围；所述打印头可拆卸地安装于所述打印箱体上，且所述打印头上设置有打印口启闭装置。

2.根据权利要求1所述的具有增强骨架的异步3D打印装置，其特征在于，所述直线驱动装置为伸缩缸，所述伸缩缸的缸体固定安装于所述打印箱体，所述伸缩缸的缸杆固定连接所述注射活塞。

3.根据权利要求1所述的具有增强骨架的异步3D打印装置，其特征在于，所述熔融塑化组件包括机筒、塑化加热器、料斗和由动力装置驱动的螺杆；所述螺杆包括普通螺纹元件和分流拉伸汇流元件，所述分流拉伸汇流元件对物料进行分流汇流和拉伸流。

4.根据权利要求3所述的具有增强骨架的异步3D打印装置，其特征在于，所述分流拉伸汇流元件包括分流棱、拉伸上斜面、拉伸下斜面和扰流钉，所述分流棱沿所述螺杆的圆周方向均匀分布有若干个，所述分流拉伸汇流元件处所述螺杆的最大径向尺寸等于所述普通螺纹元件处所述螺杆的大径；相邻所述分流棱之间为所述拉伸上斜面和所述拉伸下斜面，共同构成分流槽，所述拉伸上斜面沿轴向升高，所述拉伸下斜面沿轴向降低，所述拉伸上斜面轴向长度占据所述分流槽轴向长度的二分之一以上，所述拉伸上斜面与所述拉伸下斜面的最高处相接，且最高处略低于所述分流棱的高度；在所述拉伸上斜面和所述拉伸下斜面上分布有若干个所述扰流钉，所述扰流钉的最大高度不高于所述分流棱的高度。

5.根据权利要求4所述的具有增强骨架的异步3D打印装置，其特征在于，所述分流拉伸汇流元件有多个且串联排布在所述螺杆上，在相邻所述分流拉伸汇流元件的排布中，前一所述分流拉伸汇流元件的所述分流棱与后一所述分流拉伸汇流元件的所述分流槽的中心线重合。

6.根据权利要求4所述的具有增强骨架的异步3D打印装置，其特征在于，所述分流棱与所述螺杆的轴线平行设置；或者所述分流棱与所述螺杆轴线倾斜成一定角度，以适应所述普通螺纹元件螺棱的螺旋方向。

7.根据权利要求3所述的具有增强骨架的异步3D打印装置，其特征在于，所述分流拉伸汇流元件的端面与所述螺杆轴线垂直设置；或者所述分流拉伸汇流元件的端面与所述螺杆轴线倾斜成一定角度，以适应所述普通螺纹元件螺棱的螺旋方向。

8.根据权利要求1所述的具有增强骨架的异步3D打印装置，其特征在于，所述三维移动平台用于承载打印制品，可在所述控制系统的控制下根据打印制品的截面轮廓实现三个自由度的运动；所述打印制品包括堆积部分和内部增强骨架部分，所述内部增强骨架部分根据所述打印制品形状进行随形设计。