[发明专利]连续功能梯度材料和结构一体化制造的3D打印装置及方法

权利要求书

1.连续功能梯度材料和结构一体化制造的3D打印装置，其特征在于，包括：

XYZ三轴模组；

安装于XYZ三轴模组的用于打印约束牺牲层材料的约束牺牲层打印模块、用于打印功能梯度材料的被动混合打印模块；在约束牺牲层材料的辅助作用下能够打印形成复杂功能梯度三维结构；

所述约束牺牲层供料模块连接约束牺牲层供料模块和正压气路，被动混合打印模块连接被动混合供料模块和正压气路；被动混合打印模块包括被动混合打印喷头、能够带动被动混合打印喷头上下移动的气缸模组I；约束牺牲层打印模块包括约束牺牲层打印喷头、能够带动约束牺牲层打印喷头上下移动的气缸模组II；

所述被动混合打印喷头和约束牺牲层打印喷头连接高压直流电源，被动混合打印喷头下方设置用于放置基材的打印平台；

其中，所述被动混合打印喷头包括静态混合器、连接于静态混合器一端的多通卡口、连接于静态混合器另一端的被动混合打印喷嘴；所述多通卡口由被动混合进料通口I、被动混合进料通口II和被动混合正压气口组成；

所述约束牺牲层打印喷头包括约束牺牲层储料桶，约束牺牲层储料桶一端安装约束牺牲层喷头加热块和约束牺牲层打印喷嘴，约束牺牲层储料桶另一端安装适配器，且约束牺牲层储料桶与约束牺牲层进料通口和约束牺牲层正压气口连接。

2.连续功能梯度材料和结构一体化制造的3D打印装置，其特征在于，包括：

XYZ三轴模组；

安装于XYZ三轴模组的用于打印功能梯度材料的被动混合打印模块、用于打印约束牺牲层材料的FDM打印模块；在约束牺牲层材料的辅助作用下能够打印形成复杂功能梯度三维结构；

所述FDM打印模块连接FDM送丝模块，被动混合打印模块连接被动混合供料模块和正压气路；被动混合打印模块包括被动混合打印喷头、能够带动被动混合打印喷头上下移动的气缸模组I；FDM打印模块包括FDM打印喷头、能够带动FDM打印喷头上下移动的气缸模组IV；

所述被动混合打印喷头连接高压直流电源，被动混合打印喷头下方设置用于放置基材的打印平台。

3.根据权利要求1或2所述的连续功能梯度材料和结构一体化制造的3D打印装置，其特征在于，还包括安装于XYZ三轴模组的UV固化模块、辅助观测相机模块，所述UV固化模块包括UV固化单元、能够带动UV固化单元上下移动的气缸模组III。

4.根据权利要求1或2所述的连续功能梯度材料和结构一体化制造的3D打印装置，其特征在于，所述被动混合供料模块包括被动混合供料模块I、被动混合供料模块II，被动混合供料模块I用于放置打印材料I，打印材料I为第一打印原材料，被动混合供料模块II用于放置打印材料II，打印材料II为第一打印原材料和第二打印原材料的均匀混合液体；

其中，第一打印原材料为光固化或者热固化材料，第二打印原材料为微纳米材料。

5.根据权利要求4所述的连续功能梯度材料和结构一体化制造的3D打印装置，其特征在于，所述被动混合进料通口I、被动混合进料通口II分别与被动混合供料模块I、被动混合供料模块II连接，被动混合正压气口与正压气路相连。

6.根据权利要求1或2所述的连续功能梯度材料和结构一体化制造的3D打印装置，其特征在于，所述XYZ三轴模组包括X轴运动模组、Y轴运动模组和Z轴运动模组，Y轴运动模组通过支架I固定在底板上方，X轴运动模组通过支架II安装于Y轴运动模组上方，Z轴运动模组通过连接架I与X轴运动模组连接。

7.根据权利要求6所述的连续功能梯度材料和结构一体化制造的3D打印装置，其特征在于，所述打印平台通过底座安装于底板上方，打印平台安装有加热装置，且打印平台能够调平。