一种3D喷射打印装置及其打印方法.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CN107150124A(43)申请公布日2017.09.12(21)申请号201710392001.9(22)申请日2017.05.27(71)申请人江苏理工学院地址213001江苏省常州市中吴大道1801号(72)发明人周金宇邱爽(74)专利代理机构常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)32231代理人李帅(51)Int.Cl.B22F3/115(2006.01)B33Y10/00(2015.01)B33Y30/00(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种3D喷射打印装置及其打印方法(57)摘要本发明提供一种3D喷射打印装置及其打印方法，包括以下步骤：S1、创建3D喷射打印所需要的三维模型；S2、提取模型轮廓数据；S3、根据获得的模型轮廓数据设计喷射路径；S4、驱动数字流体发生器雾化产生一定尺寸的液滴，并根据喷射路径控制数字流体发生器向成型模块的成型内腔内喷射；S5、完成零件成型。本发明按照喷射成型工艺将金属液雾化成细小颗粒，借助成型模块把金属液雾化的小颗粒喷射到成型内腔中，最终形成所需的实体模型，运用计算机控制喷射路径，保证喷射液流不会发生较大的偏移，提高了实体零件精度、强度及生产效率。CN107150124ACN107150124A权利要求书1/1页1.一种3D喷射打印装置，其特征在于，包括：三维建模模块，用于建立三维模型；模型轮廓成型模块，根据三维模型提取三维模型的数据设定模具界限特征；数字雾化金属滴液模块，包括数字流体发生器和数字喷射控制模块，数字喷射控制模块的输出端与数字化喷射液流雾化模块的输入端连接用于驱动数字化喷射液流雾化模块按照设定的顺序与方向喷射，数字流体发生器根据三维模型的数据产生滴液；成型模块，成型模块设有成型内腔，成型模块由不浸滴液的纤维布制备而成的，成型模块的表面设有高强度超疏液涂层；计算机控制模块，其与三维建模模块、模型轮廓成型模块、数字雾化金属滴液模块和成型模块控制连接。2.根据权利要求1所述的3D喷射打印装置，其特征在于，三维建模模块通过计算机建模软件建立三维模型或通过多维度扫描三维物体获得三维模型。3.根据权利要求1所述的3D喷射打印装置，其特征在于，还设有金属液供料机构，包括坩埚和上通棒，上通棒竖直贯通设置于坩埚内。4.根据权利要求3所述的3D喷射打印装置，其特征在于，数字流体发生器设置于坩埚的下方且其进料口与坩埚的出料口连接，数字流体发生器内设有数字流体导流管，数字流体导流管的底部设有喷嘴。5.根据权利要求4所述的3D喷射打印装置，其特征在于，成型模块包括工作台、基材和模具体，模具体设有成型内腔，模具体内且位于成型内腔的周向设有小挡板，基材套设于模具体上，基材上设形态定位销轴、挡板定位销轴、弹簧和连接销轴，形态定位销轴均匀分布于成型内腔周向，挡板定位销轴设置于小挡板的两侧，连接销轴连接设置于弹簧上且设置于小挡板的外侧。6.一种3D喷射打印方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、创建3D喷射打印所需要的三维模型；S2、根据步骤S1中获得的三维模型提取模型轮廓数据；S3、根据步骤S2中获得的模型轮廓数据设定模具界限特征并设计喷射路径；S4、驱动数字流体发生器雾化产生一定尺寸的液滴，并根据步骤S3中的喷射路径控制数字流体发生器向成型模块的成型内腔内喷射；S5、完成零件成型。7.根据权利要求6所述的3D喷射打印方法，其特征在于，步骤S1中通过计算机建模软件建立三维模型或通过多维度扫描三维物体获得三维模型。8.根据权利要求6所述的3D喷射打印方法，其特征在于，喷射路径为计算机软件计算模拟喷射路径或自主设计模拟喷射路径。2CN107150124A说明书1/4页一种3D喷射打印装置及其打印方法技术领域[0001]本发明属于快速成型设备技术领域，具体涉及一种3D喷射打印装置及其打印方法。背景技术[0002]3D打印技术又称为三维打印技术，是以数字模型文件为基础，采用打印头、喷嘴或其他打印技术逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印的设计过程是：先通过计算机创建三维模型，再将三维模型“分区”成逐层的截面，即将3D数字模型转化成2D数字模型，最后控制打印机逐层打印。该技术的缺点是制成零件的强度低、“台阶效应”导致精度偏差大、材料的局限性及效率低。[0003]喷射成型是把金属熔融、液态金属雾化、快速凝固、喷射沉积成形集成一个冶金操作流程中制成金属材料产品的新工艺技术。该技术对于发展新材料、改革传统工艺、提升材料性能都有重大作用。传统喷射技术的缺点是对液体冲击力大，容易促使液体偏移、固化剂渗透等问题，导致成型模型的精度质量差，而不能被广泛的应用。发明内容[0004]为了克服现有3D打印技术存在产品强度较差、精