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光固化噴射納米墨水實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料3d打印方法及打印機(jī)與流程

文檔序號(hào):11102793閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.光固化噴射納米墨水實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料3d打印方法,其特征在于:

第一步,配置墨水并計(jì)算時(shí)間與路徑:配置含納米顆粒與光敏樹脂的納米墨水,將納米墨水加入3D打印機(jī)墨盒中;通過計(jì)算機(jī)三維模型建模,根據(jù)打印器件的三維造型將其分成若干層二維圖形;根據(jù)每一層的形狀規(guī)劃出打印路徑,計(jì)算出每層所需材料的用量;結(jié)合打印機(jī)噴墨打印頭數(shù)量,計(jì)算每層的打印時(shí)間與噴墨打印頭回歸上升時(shí)間,設(shè)定紫外線光源開啟時(shí)間,開啟的定時(shí)時(shí)間大于當(dāng)前層打印時(shí)間與噴墨打印頭回歸上升時(shí)間總和;

第二步,打?。翰捎梦⒌螄娚涞姆绞絿娔蛴☆^噴射納米墨水,紫外線光源定時(shí)啟動(dòng),噴墨打印頭打印三維模型的第一層,直到當(dāng)前層打印完成,噴墨打印頭上升并且回歸到打印初始位置的正上方;

第三步,固化:紫外線光源開啟的定時(shí)時(shí)間到達(dá)后,紫外線光源開啟,紫外線光源的燈光方向沿著第一層的打印路徑進(jìn)行固化,同時(shí)使用紅外線溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)固化區(qū)域的溫度,監(jiān)測(cè)打印區(qū)域中的納米顆粒墨水固化成型狀態(tài),固化結(jié)束,紫外線光源關(guān)閉;

第四步,按照二、三兩步的方式重復(fù)操作逐層打印與固化,直到最后一層光固化完成,成形3D器件;

第五步,成型產(chǎn)品取出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化噴射納米墨水實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料3d打印方法,其特征在于:所述的納米顆粒為陶瓷粉末、玻璃粉末、尼龍粉末或塑料粉末;成型3D器件的主要材料為陶瓷粉末時(shí),最終成型前產(chǎn)品需要脫脂燒結(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化噴射納米墨水實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料3d打印方法,其特征在于:納米顆粒直徑為10~500nm,納米顆粒含量占納米墨水的比重為70%~90%;光敏樹脂的含量占納米墨水的比重為10%~30%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化噴射納米墨水實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料3d打印方法,其特征在于:配置納米墨水時(shí)加入適當(dāng)?shù)哪{(diào)節(jié)劑;墨水調(diào)節(jié)劑包括表面活性劑、緩沖劑、金屬螯合劑,墨水調(diào)節(jié)劑占納米墨水的比重為0%~5%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光固化噴射納米墨水實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料3d打印方法,其特征在于:所述的納米墨水噴射的速度為0.1~1000m/s,成型腔內(nèi)部溫度控制在20~70℃,紫外線光源的功率范圍為0.5-3w,采用移動(dòng)照射打印區(qū)域的方式固化打印層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化噴射納米墨水實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料3d打印方法,其特征在于:所述的噴墨打印頭數(shù)量為一個(gè)或者一個(gè)以上,所述微滴噴射的方式是指噴墨打印頭的噴口上設(shè)有的孔的數(shù)量為200個(gè)至2000個(gè)。

7.一種微滴噴射3d打印機(jī),其特征在于:墨盒(1)通過墨路(2)連接副墨盒(3),副墨盒(3)內(nèi)安裝設(shè)有負(fù)壓傳感器和液位傳感器,副墨盒(3)連接打印頭支架(5)上的壓電式微滴噴墨打印頭(4),打印頭支架(5)下方設(shè)有紫外線光源(6),紫外線光源(6)向下發(fā)光,紫外線光源(6)的燈頭指向噴墨打印頭正下方,打印機(jī)底部為基座(9),基座(9)上安裝有可以升降的打印平臺(tái)(8),噴墨打印頭(4)數(shù)量為一個(gè)或者一個(gè)以上,噴墨打印頭(4)的噴口上設(shè)有噴射孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微滴噴射3d打印機(jī),其特征在于,壓電式微滴噴墨打印頭(4)上的噴口處設(shè)有的孔的數(shù)量為200個(gè)至2000個(gè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微滴噴射3d打印機(jī),其特征在于,所述的紫外線光源的功率范圍為0.5-3w。

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