激光3D打印系统及其打印方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105711104A(43)申请公布日2016.06.29(21)申请号201610309569.5(22)申请日2016.05.10(71)申请人大族激光科技产业集团股份有限公司地址518000广东省深圳市南山区深南大道9988号(72)发明人李喜露袁剑祁杨停宋战波陈小强杨淏齐志宏陈雷高云峰(74)专利代理机构深圳市道臻知识产权代理有限公司44360代理人陈琳(51)Int.Cl.B29C67/00(2006.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称激光3D打印系统及其打印方法(57)摘要本发明提供一种激光3D打印系统及其打印方法，其打印系统包括：激光器、与该激光器连接的扫描镜头及光学系统、真空腔体、位于该真空腔体外的气瓶、与该气瓶连接并伸入该真空腔体的气管、位于该真空腔体内的工作腔体和辐射热源、位于该工作腔体上的铺粉辊，其中，所述工作腔体内设有原料腔、成型腔、以及废料腔。本发明使用特氟龙粉末作为耗材进行3D打印，通过采用激光选区烧结技术，同时控制成型的环境及工艺，根据特氟龙材料特性，针对其加工预热温度、激光能量分布、对于基板的附着力提升、已经成型环境的检测和控制，实现了可采用特氟龙材质系列的快速成型加工。CN105711104ACN105711104A权利要求书1/1页1.一种激光3D打印系统，其特征在于，其包括：激光器、与该激光器连接的扫描镜头及光学系统、真空腔体、位于该真空腔体外的气瓶、与该气瓶连接并伸入该真空腔体的气管、位于该真空腔体内的工作腔体和辐射热源、位于该工作腔体上的铺粉辊，其中，所述工作腔体内设有原料腔、成型腔、以及废料腔。2.根据权利要求1所述的激光3D打印系统，其特征在于：还包括分别与原料腔、成型腔、以及废料腔连接的电机。3.根据权利要求1所述的激光3D打印系统，其特征在于：还包括位于该真空腔体外的控制系统、以及分别与该控制系统和工作腔体连接的线路。4.根据权利要求1所述的激光3D打印系统，其特征在于：所述原料腔、成型腔、和废料腔并排设置于工作腔体内。5.根据权利要求1所述的激光3D打印系统，其特征在于：所述原料腔内装设特氟龙粉末。6.根据权利要求1所述的激光3D打印系统，其特征在于：所述气瓶内装设氮气。7.根据权利要求1-6任一所述的激光3D打印系统的打印方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S101：氮气通过气管向真空腔体通入保护气体；步骤S102：加热辐射热源使真空腔体内达到设定温度并保持恒温；步骤S103：调整成型腔在工作腔体内的高度，使其相对原料腔下降一定高度；步骤S104：铺粉辊推送装载原料腔的特氟龙粉末至成型腔并将粉末压实，剩余粉末推送至废料腔；步骤S105：特氟龙粉末在成型腔内铺展及熔化后粘附；步骤S106：激光器出光并经过扫描镜头及光学系统，激光束在成型腔的工作面进行聚焦，对特氟龙粉末加工。8.根据权利要求7所述的激光3D打印方法，其特征在于：所述步骤101，氮气通入真空腔体，使真空腔体内达到10Pa气压，工作腔体达到0.1个标准大气压。9.根据权利要求7所述的激光3D打印方法，其特征在于：还包括步骤S107，步骤S107的内容为：重复步骤S104和步骤S106的动作，实现制品的3D成型。2CN105711104A说明书1/3页激光3D打印系统及其打印方法技术领域[0001]本发明属于特氟龙加工技术领域，具体涉及一种激光3D打印系统及其打印方法。背景技术[0002]现有采用激光选区烧结的快速成型技术(3D打印)日渐成熟，国内外开发出了适用于不同领域、具有不同功效的3D打印机。对于3D打印机制备模型来说，虽然具有传统加工方式不具备的种种优势，如材料利用率接近100％、无成型形状限制及设计周期短、成本低等。[0003]目前市场上采用激光选区烧结技术的3D打印设备及产品，主要加工原料为金属粉末、ABS粉末及尼龙粉末。成型产品因此被限定为金属、尼龙及ABS材料的制成品。成型材料方面的原因在一定程度上限制了3D打印机的规模化生产及广泛应用。[0004]特氟龙系列材料作为打印耗材，特氟龙材料的化学名称为聚四氟乙烯，被称作“塑料王”。聚四氟乙烯产品具有如下优点：1、耐热性：具有优良的耐高低温特性，在-180℃～260℃之间可长期使用；2、耐腐蚀性：对大多数化学药品和溶剂表现出惰性、能耐强酸强碱、王水和各种有机溶剂；3、耐大气老化性：长期暴露于大气中表面及性能保持不变，有塑料中最佳的老化寿命；4、不粘性：具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质；5、绝缘性：具有很强的介电性能(介电强度为10kv/mm)；6、润滑耐磨性：其是固体材料中摩擦系数最低的，负载滑动时摩擦系数产生