[发明专利]一种基于微流控原理的硬度可调控模型的3D打印装置及方法

权利要求书

1.一种基于微流控原理的硬度可调控模型的3D打印装置，其特征在于：由微流注射泵、入口管道、加热器、滑块和微流打印头等组成，微流注射泵设置S通道和H通道双通道，入口管道连接微流注射泵、加热器和微流打印头，微流打印头安装在滑块上，滑块安装在三维导轨上组成一套完整的3D打印设备，微流打印头内的流道分为入口段和微流混合段两段，其中入口段尺寸为毫米级，微流混合段尺寸为微米级，微流混合段的两个进口流道交错设计，与出口流道结合形成Y型结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于微流控原理的硬度可调控模型的3D打印装置，其特征在于：微流注射泵选用双通道或多通道规格，能够将熔料以极小的流量泵入打印头中，流量视注射器规格而定，最小流速达每分钟0.2nl。

3.一种基于微流控原理的硬度可调控模型的3D打印方法，其特征在于：首先，根据产品硬度需求建立以青色品红色为渲染色的CAD模型，在软件中对模型切片，并将模型的青色与品红色色值信息转化为注射泵S通道和H通道的流量值代码信息；再将熔融的软材料加入到微流注射泵的S通道中，硬材料加入到H通道中，打印装置在打印不同硬度的区域时，微流注射泵根据代码信息实时切换熔融软硬材料的输送比例，对挤出物料进行热固化或光固化，完成硬度可调控模型的3D打印。

4.根据权利要求3所述的一种基于微流控原理的硬度可调控模型的3D打印方法，其特征在于：根据产品硬度需求建立以灰色为渲染色的CAD模型，在软件中对模型切片，将灰度值信息转化为S通道和H通道的流量值代码信息。

5.根据权利要求4所述的一种基于微流控原理的硬度可调控模型的3D打印方法，其特征在于：以CAD模型外观的灰度值映射材料的软硬度，由于材料的软硬度与进口的流量比例直接相关，因此灰度值需要与进口流量建立映射关系；以最高灰度值255对应最高的硬度，则灰度值255对应的软材料与硬材料的流量比为0％：100％，灰度值0对应的软材料与硬材料的流量比为100％：0％，中间的灰度值x对应的软材料与硬材料的流量比为x/255×100％：(255-x)/255×0％，通过实验测得不同灰度值下的打印硬度，建立之间的映射关系。