[实用新型]一种3D打印成型装置

说明书

本实用新型公开了一种3D打印成型装置，包括Z轴升降平台和位于Z轴升降平台上方的喷头装置；喷头装置包括粘结剂喷嘴、粉末喷嘴、紫外固化灯、粘结剂供给料箱和粉末供给料箱；粘结剂喷嘴和粉末喷嘴，分别由对应的管路连接粘结剂供给料箱和粉末供给料箱；喷头装置由X轴丝杆导轨机构搭载，完成在X轴方向的运动；Z轴升降平台上设置有沿Y轴方向运动的成型基板；紫外固化灯用于对喷射在成型基板上的打印层进行照射，使其固化。本实用新型喷头采用连续喷射方式，避免粘结剂固化，提高了成型精度和表面质量，与现有的DIW技术相比，无需预先将粉末与粘结剂混合形成浆料，减少成型工序，成型材料便于储存，有效地节约了材料，提高了成型效率。

技术领域

本实用新型涉及快速成型技术领域，尤其涉及一种3D打印成型装置。

背景技术

3D打印技术是将CAD模型沿一个方向，离散成一系列二维截面图，然后根据截面轮廓信息，逐层打印堆积成型的快速成型方法。

传统的3D打印技术是利用高能束(激光束、电子束等)将材料以球形粉末状或者丝材的形式逐层熔融沉积成构件，主要的成型方式包括：SLS、SLM和EBM。目前存在以下缺点：1)高能束3D打印设备及其维护成本相当高；

2)材料方面受到了限制，对于铜这类对激光具有高反射率的金属，激光能量的有效利用率非常小；3)打印周期长，生产效率低；4)表面质量较差，由于通过激光熔融，使得成形件表面有很明显的熔接痕迹，需要后处理。

近年兴起的流体选择性沉积方案并未使用高能束作为加工能量源，而是利用流体流动性，外形及体积较容易在外来约束下发生变化的特性。将流体从细小的孔径中挤出或喷出，选择性的沉积在空白平面或粉末表面进而成形。使用该方案的技术也有很多种，常见的有FDM、3DP、DIW。FDM技术是通过将丝材送入挤压头，在挤压头中加热后，随着挤压头的运动将熔融材料挤出，利用材料的热熔性、粘结性固化成形。

3DP技术通过喷头将液体选择性沉积到粉床表面，依靠液体与固体粉末间的物理或化学反应固化成形。

DIW是将金属粉末与粘结剂按比例均匀混合制备成金属浆料，利用气动式挤出打印机打印成型得到制件。

FDM技术成形精度低、打印周期长、生产效率低。

3DP技术成型精度不高，粘结剂粘结粉床内的多余粉末，使成型件存在边缘模糊等缺陷。

DIW需要预先将金属粉末与粘结剂按比例混合均匀，工序复杂，剩余的金属浆料不方便储存。

因此，如何改变现有技术中，3D打印成型技术中存在的缺点，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型提供一种3D打印成型装置，目的在于减少设备的复杂性，降低3D打印成型的能耗和造价，提高3D打印成型精度和效率。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种3D打印成型装置，包括Z轴升降平台1和位于Z轴升降平台1上方的喷头装置2；

喷头装置2包括粘结剂喷嘴3、粉末喷嘴4、紫外固化灯5、粘结剂供给料箱6和粉末供给料箱7；

粘结剂喷嘴3和粉末喷嘴4，分别由对应的管路连接粘结剂供给料箱6和粉末供给料箱7；

喷头装置2由X轴丝杆导轨机构搭载，完成在X轴方向的运动；

Z轴升降平台1上设置有沿Y轴方向运动的成型基板8；

成型基板8位于喷嘴下方；

紫外固化灯5位于粘结剂喷嘴3或者粉末喷嘴4的一侧，用于对喷射在成型基板8上的打印层14进行照射，使其固化。