[实用新型]一种用于精密复杂结构打印的多功能硅胶3D打印机

说明书

本申请公开了一种用于精密复杂结构打印的多功能硅胶3D打印机，打印喷头模块设置有多个喷头，且多个所述喷头用于在基准面上打印不同材料；运动模块承载所述打印喷头模块，用于实现所述打印喷头模块相对基准面产生相对运动；气压控制模块与所述打印喷头模块管路连接，用于通过气压控制所述喷头的出料；电路控制系统与所述运动模块和所述气压控制模块通信连接，用于接收并处理打印信号并以此实现对所述运动模块和所述气压控制模块的控制。上述用于精密复杂结构打印的多功能硅胶3D打印机，能够实现高精度复杂结构的打印，打印模型成型质量优，生物相容性好。

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，特别涉及一种用于精密复杂结构打印的多功能硅胶3D打印机。

背景技术

3D打印技术已在许多方面得到了很好的发展和应用，如制造业、医疗、学术、航空航天和军事等领域，3D打印技术可分为：熔融沉积式(FDM)、立体光刻(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、数字光处理(DLP)等。

FDM工艺中，打印材料的固化过程是可逆的，通过加热使一层材料打印在上一层材料基底时，两层材料均会发生一定的受热熔化，使得层间产生较好地熔合，增大了层间粘结强度。然而，当前的3D打印技术，加工出的大都是固体件，对于柔性件和弹性件(如硅胶)的加工方法较少，且目前针对柔性材料的打印方式存在一些耗材消耗量大、打印效率低的不足等问题。

液态硅胶的传统加工方法有注射成型及模压成型。为实现液体硅胶的快速成型和复杂结构的个性化制造，液体硅胶被应用到3D打印领域。但是，与现有的熔融沉积成型(FDM)、光固化成型(SLA、DLP、CLIP或Polyjet)、激光烧结成型(SLS)和三维打印成型(3DP)等3D打印技术对材料的要求有所不同，液体硅胶为热固性材料，难以像热塑性材料一样可以使用FDM技术热熔挤出并冷却成型，也难采用SLS或3DP技术进行加工；而使用光固化工艺快速成型的液体硅胶因引入光敏组分而导致硅胶材料的安全性和物理性能显著降低，限制了其应用。因而，近几年，研究人员提出利用直接墨水书写技术(DIW)来实现硅胶的3D打印。

直接墨水书写(DIW)3D打印技术可用于制备各种材质及性能的材料，其应用领域非常广泛，包括电机学、结构材料、组织工程以及软体机器人等。该技术所使用的墨水类型有很多种，比如导电硅胶、弹性体以及水凝胶等。这些墨水都具有流变性能(比如粘弹性、剪切稀化、屈服应力等)，有助于3D打印过程的实施。在DIW过程中，粘弹性墨水从3D打印机的喷嘴被挤压出来，形成纤维，随着喷嘴移动就可以沉积成特定的图案。

目前大部分的挤出式硅胶3D打印机只能实现简单的平面模型的低精度打印，对于复杂结构模型的高精度打印主要利用光固化3D打印机来实现。然而，硅胶的光固化依赖于光引发剂，而光引发剂为毒性化学品，使得硅胶模型不具有生物相容性，这限制了硅胶模型的应用。

因此，如何能够提供一种解决上述技术问题的用于精密复杂结构打印的多功能硅胶3D打印机是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种用于精密复杂结构打印的多功能硅胶3D打印机，能够实现高精度复杂结构的打印，打印模型成型质量优，生物相容性好。

为实现上述目的，本申请提供一种用于精密复杂结构打印的多功能硅胶3D打印机，包括：

打印喷头模块，设置有多个喷头，且多个所述喷头用于在基准面上打印不同材料；

运动模块，承载所述打印喷头模块，用于实现所述打印喷头模块相对基准面产生相对运动；

气压控制模块，与所述打印喷头模块管路连接，用于通过气压控制所述喷头的出料；和

电路控制系统，与所述运动模块和所述气压控制模块通信连接，用于接收并处理打印信号并以此实现对所述运动模块和所述气压控制模块的控制。