一种3D打印流水线和该流水线生产的UV装饰板的制作方法

本发明涉及工业设备技术领域，具体涉及一种3d打印流水线，以及该流水线生产的uv装饰板。

背景技术

3d打印技术出现在20世纪90年代中期，是一种快速成型技术。它以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。3d打印技术在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。在建筑业里，工程师和设计师们已经接受了用3d打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美。

uv装饰板是近几年发展起来的一种新型装饰板材，适用于家庭居室、餐厅、会议室墙面的装饰。目前，已经出现了通过3d打印方法制造的内墙装饰板，也可以用于建筑物的外墙装饰。但是，在装饰板进行3d打印的前后，还需要对其进行砂光、除尘、涂底漆等工艺，这些工艺通常由操作工人手动完成。因此生产效率较低，导致由3d打印制造的装饰板的成本过高，无法大规模推广。

鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种3d打印流水线。

本发明的第二目的在于提供该3d打印流水线生产的uv装饰板。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种3d打印流水线，包括依次连接的以下装置：

背漆机、第一uv固化机、腻子机、第二uv固化机、正逆滚涂布机、第三uv固化机、双滚涂布机、第四uv固化机、3d打印机、第五uv固化机、覆膜切膜一体机，

其中，所述背漆机用于在基板的正面涂覆防渗胶，形成第一防渗胶层，

所述第一uv固化机用于对所述第一防渗胶层进行紫外固化，

所述腻子机用于在所述防渗胶层的表面涂覆腻子，形成腻子层，

所述第二uv固化机用于对所述腻子层进行紫外固化，

所述正逆滚涂布机用于在所述腻子层表面涂覆防渗胶，形成第二防渗胶层，

所述第三uv固化机用于所述第二防渗胶层进行紫外固化，

所述双滚涂布机用于在所述第二防渗胶层的表面涂覆底漆，形成底漆层，

所述第四uv固化机用于对所述底漆层进行紫外固化，

所述3d打印机用于在所述底漆层的表面进行3d打印，形成3d打印层，

所述第五uv固化机用于对所述3d打印层进行紫外固化，

所述覆膜切膜一体机用于将塑料薄膜附着于所述3d打印层的表面，并将多余的塑料薄膜切除。

优选地，在所述背漆机和所述第一uv固化机之间设有加热流平机，所述加热流平机用于为涂覆防渗胶后的基板进行流平消泡，使得基板表面更加平整，以及基板的干燥。

优选地，在所述背漆机之前设有自动上料机、砂光机和除尘机，

其中，所述自动上料机用于将基板送入流水线，

所述砂光机用于对送入流水线的基板表面进行磨削，使基板表面光滑平整，厚度尺寸与表面粗糙程度一致，

所述除尘机用于扫除磨削处理后基板表面的粉尘。

优选地，在各装置之间均设有至少一个输送机。

优选地，所述3d打印流水线还包括平移机，所述平移机设置于任意两个相邻的输送机之间，用于改变基板的输送方向。

优选地，所述3d打印机包括打印喷头和输送框架，

其中，所述打印喷头位于所述3d打印机的顶部，用于对基板表面进行3d打印，

所述输送框架位于所述3d打印机的底部，其中设有沿所述输送框架横向布置的辊筒组件，用于使待打印的基板沿输送框架的纵向路径移动。

优选地，所述打印喷头为多个，多个打印喷头呈矩阵排列。

优选地，所述打印喷头共有6排，每排18个，可打印1～6种颜色。

本发明还涉及所述3d打印流水线生产的uv装饰板，所述装饰板包括：基板，以及在所述基板正面依次复合设置的第一防渗胶层、腻子层、第二防渗胶层、底漆层、3d打印层和塑料膜层。

优选地，所述基板选自硅酸钙板、木板、铝板、钢板中的至少一种。

本发明还涉及所述方法生产的uv装饰板的应用，该装饰板适用于作为金属材质的装饰板，以及室内外墙板。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种3d打印流水线，其包括背漆机、uv固化机、腻子机、3d打印机、覆膜切膜一体机等装置，能够实现uv装饰板的快速工业化生产。本发明还涉及该流水线生产的uv装饰板，该装饰板的结构致密、硬度高、性能一致，可广泛应用于建筑材料、室内装潢、橱柜板、彩色地板等领域，该装饰板特别适用于作为金属材质的装饰板，以及室内外墙板。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明3d打印流水线的结构示意图。

图2是uv装饰板的结构示意图。

图中1-自动上料机；2-砂光机；3-除尘机；4-背漆机；5-加热流平机；6-第一uv固化机；7-平移机；8-腻子机；9-第二uv固化机；10-正逆滚涂布机；11-第三uv固化机；12-双滚涂布机；13-第四uv固化机；14-3d打印机；15-第五uv固化机；16-覆膜切膜一体机，

a1、a2、a3-输送机；

21-基板；22-第一防渗胶层；23-腻子层；24-第二防渗胶层；25-底漆层；26-3d打印层；27-塑料膜层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明实施例涉及一种3d打印流水线，如图1所示，包括依次连接的以下装置：

背漆机4、第一uv固化机5、腻子机8、第二uv固化机9、正逆滚涂布机10、第三uv固化机11、双滚涂布机12、第四uv固化机13、3d打印机14、第五uv固化机15、以及覆膜切膜一体机16。

其中，背漆机4用于在基板21的正面涂覆防渗胶，形成第一防渗胶层22。防渗胶采用紫外光固化油漆，在波长为320～390nm的紫外光照射下促使引发剂分解，产生自由基引发单体发生聚合反应，在小于1min的时间内固化成膜。可通过辊筒抽取防渗胶，辊筒滚动后将防渗胶涂布于基板21表面。

基板21从背漆机4输出后，进入第一uv固化机6。第一uv固化机6用于对第一防渗胶层22进行紫外固化。可采用高压水银灯、金属卤素灯或发光二极管(led)作为光源，固化的同时发生流平，保证第一防渗胶层22的平整度和光泽度。

基板21从第一uv固化机6输出后，进入腻子机8。腻子机8用于在第一防渗胶层22的表面涂覆腻子，形成腻子层23。腻子也具有紫外光敏性，可以将基板21表面的沙眼和凹坑填充平整，在紫外光照射下迅速固化，增强基板21表面的柔韧性。

基板21从腻子机8输出后，进入第二uv固化机9。第二uv固化机9的结构与第一uv固化机6相似，用于对腻子层23进行紫外固化。

基板21从第二uv固化机9输出后，进入正逆滚涂布机10。正逆滚涂布机10用于在腻子层23表面涂覆防渗胶，形成第二防渗胶层24。第二防渗胶层24的材质与第一防渗胶层22相同，使用两层防渗胶能够保护腻子层23，防止后续涂布时基板21表面产生针孔，保证3d打印层26的完整性。

基板21从正逆滚涂布机10输出后，进入第三uv固化机11。第三uv固化机11的结构与第一uv固化机6相似，用于对第二防渗胶层24进行紫外固化。

基板21从第三uv固化机11输出后，进入双滚涂布机12。双滚涂布机12用于在第二防渗胶层24的表面涂覆底漆，形成底漆层25。底漆采用紫外光固化油漆，在波长为320～390nm的紫外光照射下促使引发剂分解，产生自由基引发单体发生聚合反应，在小于1min的时间内固化成膜。可通过辊筒抽取底漆，辊筒滚动后将底漆涂布于基板21表面。底漆层25能够提高3d打印层26的附着力，增加其丰满度，提供抗碱性和防腐功能。

基板21从双滚涂布机12输出后，进入第四uv固化机13。第四uv固化机13的结构与第一uv固化机6相似，用于对底漆层25进行紫外固化。

基板21从第四uv固化机13输出后，进入3d打印机14。3d打印机14用于在底漆层25的表面进行3d打印，形成3d打印层26。

基板21从3d打印机14输出后，进入第五uv固化机15。第五uv固化机15的结构与第一uv固化机6相似，用于对3d打印层26进行紫外固化。

基板21从第五uv固化机15输出后，进入覆膜切膜一体机16。覆膜切膜一体机16用于将塑料薄膜附着于3d打印层26的表面，并将多余的塑料薄膜切除，完成覆膜包装过程。

在本发明的一个实施例中，在背漆机4和第一uv固化机6之间设有加热流平机5。即基板21从背漆机4输出后，依次进入加热流平机5和第一uv固化机6。加热流平机5用于为涂覆防渗胶后的基板21进行流平消泡，使得基板21表面更加平整，以及基板21的干燥。由于防渗胶在未固化时，不可避免地会留下刷痕、条痕、纹路和凹槽。本发明选用红外加热流平机，采用红外线加温原理，能够加快防渗胶中稀释剂的挥发和固化反应，缩短干燥时间。

在本发明的一个实施例中，在背漆机4之前依次设有自动上料机1、砂光机2和除尘机3。

其中，自动上料机1用于将基板21送入本发明提供的流水线。本机与基板21接触部分采用不锈钢制作，可以与输送机、砂光机2等设备配套使用，用于板状物料的上料用途。

砂光机2带有自动进料系统，用于对送入流水线的基板21表面进行磨削，使基板21表面光滑平整，厚度尺寸与表面粗糙程度一致。

除尘机3用于扫除磨削处理后基板21表面的粉尘。本发明优选使用静电除尘机，这是目前最为高效和简易的除尘方式。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，在自动上料机1和砂光机2之间设有输送机a1，在砂光机2和除尘机3之间设有输送机a2，在第五uv固化机15和覆膜切膜一体机16之间设有输送机a3。实际上，在各装置之间均设有至少一个输送机。驱动辊筒是输送机传递动力的主要部件，可以高效地传输板状物料。

在本发明的一个实施例中，3d打印流水线还包括平移机7。平移机7设置于任意两个相邻的输送机之间，可以根据流水线和厂房的实际规格改变基板21的输送方向。例如在图1中，通过平移机7，将基板21的传输方向改变了90°。

在本发明的一个实施例中，3d打印机14包括打印喷头和输送框架。

其中，打印喷头位于3d打印机14的顶部，用于对基板表面进行3d打印。

输送框架位于3d打印机14的底部，其中设有沿输送框架横向布置的辊筒组件，用于使待打印的基板21沿输送框架的纵向路径移动。

进一步地，该打印机14还包括：图像采集器，用于采集待打印的图像；

微控制器，包括控制模块和图像识别模块；控制模块用于控制打印喷头和输送框架的运动，使打印喷头在基板21上喷墨形成需要的图像；图像识别模块用于将图像采集器采集到的图像发送给控制模块。

在本发明的一个实施例中，为保证3d打印的效果，将打印喷头设置为多个，多个打印喷头呈矩阵排列。进一步地，打印喷头共有6排，每排18个，可打印1～6种颜色。

本发明实施例还涉及3d打印流水线生产的uv装饰板。如图2所示，装饰板包括：基板21，以及在基板21正面依次复合设置的第一防渗胶层22、腻子层23、第二防渗胶层24、底漆层25、3d打印层26和塑料膜层27。经过多次uv固化工艺形成的装饰板具有3d打印层致密、硬度高、耐刮擦、长期不变形、不褪色的优点，可用于内墙和外墙装饰。

进一步地，基板21选自硅酸钙板、木板、铝板、钢板中的至少一种。可通过对装饰板的要求选择不同材质的基板21。

在本发明的一个实施例中，该3d打印流水线通过以下步骤生产uv装饰板：

(1)通过自动上料机1，将基板21送入流水线；

(2)基板21输送进入砂光机2，表面磨削后进入除尘机3；

(3)除尘后的基板21输送进入背漆机4，在正面涂覆防渗胶，形成第一防渗胶层22；

(4)涂覆防渗胶后的基板21输送进入加热流平机5，表面进行流平消泡；

(5)流平后的基板21输送进入第一uv固化机6，第一防渗胶层22发生紫外固化；

(6)防渗胶层固化后的基板21进入腻子机8，在第一防渗胶层22的表面形成腻子层23；

(7)涂覆腻子层23后的基板21进入第二uv固化机9，腻子层23发生紫外固化；

(8)腻子层23固化后的基板21进入正逆滚涂布机10，在腻子层23表面涂覆防渗胶，形成第二防渗胶层24；

(9)涂覆第二防渗胶层24后的基板进入第三uv固化机11，第二防渗胶层24发生紫外固化；

(10)第二防渗胶层24固化后的基板21进入双滚涂布机12，在第二防渗胶层24的表面涂覆底漆，形成底漆层25；

(11)涂覆底漆层25后的基板21进入第四uv固化机13，底漆层25发生紫外固化；

(12)底漆层25固化后的基板21进入3d打印机14，在底漆层25的表面进行3d打印，形成3d打印层26；

(13)具有3d打印层26的基板21进入第五uv固化机15，3d打印层26发生紫外固化；

(14)3d打印层26固化后的基板21进入覆膜切膜一体机16，在3d打印层26的表面附着塑料膜层27，并将多余的塑料薄膜切除。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。