[发明专利]一种适用于多材料多工艺3D打印方法及所用的打印装置

摘要

本发明公开了一种适用于多材料多工艺3D打印方法及所用的打印装置，所用的打印装置是由运动床身装置、感应鼓处理装置、固化装置、成型台、清理器、废料仓和供料仓组成，成型台、清理器和供料仓分别设置运动床身装置上，废料仓设置在清理器下端，感应鼓处理装置和固化装置分别设置运动床身装置内；利用感光鼓选择性吸附实体粉末材料，然后在经过处理的成型台上定向滚动，实现选择性铺设粉末，根据工艺信息将不同种类粉末材料固化，然后利用辅助铺粉系统将支撑材料铺设成型台上，下降一粉末层厚度，如此循环，层层叠加可得多材料、多功能三维实体，实现了选择性铺粉，提高效率、节约材料，实现了激光烧结、胶水黏结及热固化多工艺成型。

主权项

一种适用于多材料多工艺3D打印方法，该打印方法的步骤如下：一：建立多材料物体三维模型，并进行切片数据转换处理，生成STL格式文件，将此文件输入3D打印系统中，打印机运用软件分析得到形状信息、材料信息、工艺信息以及机床工作信息；二：选择粉末，将内含微小磁性颗粒的金属或陶瓷粉末、内含微小磁性颗粒石膏粉末和内含微小磁性颗粒低温高分子粉末，其中每种粉末内微小磁性颗粒占粉末体积百分比1％‑7％，分别将三种粉末装入指定的粉盒(21)内；三：充电辊(24)带有电荷，充电辊(24)移动，充电辊(24)与感光鼓(23)对辊，使感光鼓(23)带上负(正)电荷；四：将形状信息输入控制系统中，激光发生器(31)产生激光束，激光束经过一系列反射镜反射到感光鼓(23)上，激光可消除感光鼓(23)的电荷，感光鼓(23)上经过激光照射的区域失去电荷，感光鼓(23)表面未经照射的部位上就形成了一个带电荷的区域；五：将材料信息输入控制系统中，其中一个粉盒(21)和磁辊(22)移动至贴紧感光鼓(23)表面的位置，转动磁辊(22)使含有磁性的粉末材料吸附在磁辊(22)表面，粉盒(21)内的粉末材料带有正(负)电荷；六：当带有负(正)电荷的感光鼓(23)与吸附带有正(负)电荷粉末材料的磁辊(22)对滚时，感光鼓(23)表面有电荷的部位就吸附着磁性金属粉末；七：感光鼓(23)移动至成型台(4)上，并贴紧成型台(4)滚动，成型台(4)上带有与感光鼓(23)表面极性相同的电荷，成型台(4)上的电荷远大于感光鼓(23)上的电荷，感光鼓(23)表面的粉末材料就被吸引到成型台(4)上；八：感光鼓(23)移至运动床身装置(1)右侧，清理器(5)将感光鼓(23)的残留粉末清除；九：根据相应的工艺信息，将成型台(4)上的粉末材料固化，内含微小磁性颗粒的金属或陶瓷粉末材料区域采用激光烧结的方式，内含微小磁性颗粒石膏粉末、ABS粉末或尼龙粉末通过3DP打印系统(32)固化，以及内含微小磁性颗粒低温高分子粉末通过3DP打印系统(32)的平板加热器(33)固化，完成固化后，感光鼓(23)回位，进行下一种粉末的铺设；十：第一层多材料铺设完成后，刮刀(111)将供料仓(7)内的支撑粉末材料铺设在成型台(4)的空白区域，填充固化后粉末的周围；十一：将成型台(4)下降一个切片厚度，再进行第二层多粉末材料的铺设，从而层层叠加，打印出所需三维实体；粉末的粒度为20‑40μm，层厚100‑120μm；在成型中，金属或陶瓷粉末SLM成型参数如下：激光功率为50‑200w，扫描速度为100‑200mm/s，扫描间距为15‑30/μm，激光光斑为50‑70μm，扫描方式为双向扫描；内含微小磁性颗粒石膏粉末、ABS粉末以及3DP成型参数如下：扫描速度为400‑600mm/s，扫描间距为200‑400mm，喷头离粉末平面的距离为2‑4mm；内含微小磁性颗粒低温高分子粉末平板加热成型工艺的参数如下：加热温度为50‑120℃，加热时间为20‑40min，平板距粉末平面的距离为8‑15mm。