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光固化噴射納米墨水實現復合材料3d打印方法及打印機與流程

文檔序號:11102793閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.光固化噴射納米墨水實現復合材料3d打印方法,其特征在于:

第一步,配置墨水并計算時間與路徑: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打印機墨盒中;通過計算機三維模型建模,根據打印器件的三維造型將其分成若干層二維圖形;根據每一層的形狀規(guī)劃出打印路徑,計算出每層所需材料的用量;結合打印機噴墨打印頭數量,計算每層的打印時間與噴墨打印頭回歸上升時間,設定紫外線光源開啟時間,開啟的定時時間大于當前層打印時間與噴墨打印頭回歸上升時間總和;

第二步,打印:采用微滴噴射的方式噴墨打印頭噴射納米墨水,紫外線光源定時啟動,噴墨打印頭打印三維模型的第一層,直到當前層打印完成,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時間到達后,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行固化,同時使用紅外線溫度傳感器實時監(jiān)測固化區(qū)域的溫度,監(jiān)測打印區(qū)域中的納米顆粒墨水固化成型狀態(tài),固化結束,紫外線光源關閉;

第四步,按照二、三兩步的方式重復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,成型產品取出。

2.根據權利要求1所述的光固化噴射納米墨水實現復合材料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,最終成型前產品需要脫脂燒結。

3.根據權利要求1所述的光固化噴射納米墨水實現復合材料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.根據權利要求1所述的光固化噴射納米墨水實現復合材料3d打印方法,其特征在于:配置納米墨水時加入適當的墨水調節(jié)劑;墨水調節(jié)劑包括表面活性劑、緩沖劑、金屬螯合劑,墨水調節(jié)劑占納米墨水的比重為0%~5%。

5.根據權利要求1或4所述的光固化噴射納米墨水實現復合材料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,采用移動照射打印區(qū)域的方式固化打印層。

6.根據權利要求1所述的光固化噴射納米墨水實現復合材料3d打印方法,其特征在于:所述的噴墨打印頭數量為一個或者一個以上,所述微滴噴射的方式是指噴墨打印頭的噴口上設有的孔的數量為200個至2000個。

7.一種微滴噴射3d打印機,其特征在于:墨盒(1)通過墨路(2)連接副墨盒(3),副墨盒(3)內安裝設有負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,打印機底部為基座(9),基座(9)上安裝有可以升降的打印平臺(8),噴墨打印頭(4)數量為一個或者一個以上,噴墨打印頭(4)的噴口上設有噴射孔。

8.根據權利要求7所述的一種微滴噴射3d打印機,其特征在于,壓電式微滴噴墨打印頭(4)上的噴口處設有的孔的數量為200個至2000個。

9.根據權利要求7所述的一種微滴噴射3d打印機,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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