3D打印设备及3D打印辅助方法与流程

本发明涉及3d打印，尤其涉及一种3d打印设备及3d打印辅助方法。

背景技术：

1、熔融沉积成型(fdm)打印样件支撑结构一般是用利用同一个喷嘴将同种材料打印支撑结构，或者使用另一个喷嘴将可溶性支撑材料(异种材料)进行打印。而去支撑的方式一般是直接剥离支撑结构或者将样件浸泡在有机溶剂中通过化学反应将材料溶解掉只剩下所需结构。直接剥离支撑结构会出现支撑材料去除不彻底以及样件表面质量差，另一种化学方法所需的试剂一般是易挥发性的有机溶剂，对人体健康造成危害。因此，一种方便快捷的去支撑方法以及装置是十分有必要的。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种3d打印设备及3d打印辅助方法，旨在解决支撑件去除容易破坏工件表面质量、存在健康风险的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出3d打印设备，所述3d打印设备包括打印平台、打印头和覆膜组件；所述打印头包括打印喷嘴，高分子丝材穿过所述打印喷嘴以在所述打印平台上打印支撑结构；所述覆膜组件用于在所述支撑结构表面涂覆分隔膜；所述打印头还用于在所述分隔膜对应所述支撑结构的位置打印样件。

3、可选地，所述打印平台能够沿高度方向往复移动；所述覆膜组件包括支撑架、固定转轴和活动转轴，所述支撑架具有中空部，所述中空部能够供打印平台穿过；所述固定转轴与所述支撑架固定连接，所述固定转动用于支撑分隔膜卷料；所述活动转轴与所述固定转轴在同一水平面间隔设置，所述活动转轴与所述支撑架滑动连接，活动转轴能够沿远离所述固定转动的方向移动以带动分隔膜横设于所述中空部。

4、可选地，所述打印平台的顶面具有多个负压孔，所述负压孔能够形成负压以吸附分隔膜。

5、可选地，所述分隔膜为聚乙烯薄膜，聚氯乙烯薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜或聚亚酰胺薄膜。

6、可选地，所述覆膜组件包括涂覆喷嘴，所述涂覆喷嘴与所述打印喷嘴相邻设置，所述涂覆喷嘴用于向所述支撑结构表面涂设分隔膜。

7、可选地，所述打印头包括安装板，所述覆膜组件还包括升降驱动件，所述打印喷嘴和所述升降驱动件均安装于所述安装板的底面，所述涂覆喷嘴与所述升降驱动件的输出端连接。

8、另外，本发明还提供了一种3d打印辅助方法，所述方法应用于如上述所述的3d打印机，所述方法包括：

9、获取样件参数；

10、根据样件参数生成支撑结构参数；

11、按支撑结构参数在打印平台上打印支撑结构；

12、移动覆膜组件以在支撑结构表面涂覆分隔膜；

13、在所述分隔膜对应所述支撑结构的位置打印形成样件。

14、在一实施例中，所述移动覆膜组件以在支撑结构表面涂覆分隔膜的步骤包括：

15、移动打印头；

16、移动打印平台至所述支撑架的中空部下方；

17、移动活动转轴至预设位置以使分隔膜横设于所述中空部；

18、向上移动打印平台以使整个分隔膜覆盖在打印平台和工件上。

19、在负压孔处形成负压，吸附所述分隔膜贴附于打印平台和工件表面。

20、在一实施例中，所述移动覆膜组件以在支撑结构表面涂覆分隔膜的步骤包括：

21、获取支撑结构的位置参数；

22、根据所述位置参数移动涂覆喷嘴至对应位置；

23、控制所述涂覆喷嘴向所述支撑结构表面喷涂形成分隔膜。

24、在一实施例中，所述方法还包括：

25、实时获取打印中样件的图像信息；

26、根据所述图像信息生成样件已经打印部分的轮廓和形貌；

27、判断当前轮廓是否存在缺陷并评估缺陷等级；

28、根据所述缺陷等级控制打印头的工作状态。

29、本发明技术方案中，可以通过在原有设备上安装一个覆膜组件，在打印完成支撑结构后，覆膜组件对支撑结构的外表面(通常为顶面)涂覆一层分隔膜；之后再在分隔膜上打印样件。高分子薄膜能够隔离支撑结构和样件，减小打印材料和支撑材料的接触面来实现快速去除支撑，从而获得高质量表面的3d打印样件。并且去除支撑结构的过程中不用使用有机溶剂，降低安全风险。

技术特征：

1.一种3d打印设备，其特征在于，所述3d打印设备包括：

2.如权利要求1所述的3d打印设备，其特征在于，所述打印平台能够沿高度方向往复移动；

3.如权利要求2所述的3d打印设备，其特征在于，所述打印平台的顶面具有多个负压孔，所述负压孔能够形成负压以吸附分隔膜。

4.如权利要求2所述的3d打印设备，其特征在于，所述分隔膜为聚乙烯薄膜，聚氯乙烯薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜或聚亚酰胺薄膜。

5.如权利要求1所述的3d打印设备，其特征在于，所述覆膜组件包括涂覆喷嘴，所述涂覆喷嘴与所述打印喷嘴相邻设置，所述涂覆喷嘴用于向所述支撑结构表面涂设分隔膜。

6.如权利要求5所述的3d打印设备，其特征在于，所述打印头包括安装板，所述覆膜组件还包括升降驱动件，所述打印喷嘴和所述升降驱动件均安装于所述安装板的底面，所述涂覆喷嘴与所述升降驱动件的输出端连接。

7.一种3d打印辅助方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至6中任一项所述的3d打印机，所述方法包括：

8.如权利要求7所述的3d打印辅助方法，其特征在于，所述移动覆膜组件以在支撑结构表面涂覆分隔膜的步骤包括：

9.如权利要求7所述的3d打印辅助方法，其特征在于，所述移动覆膜组件以在支撑结构表面涂覆分隔膜的步骤包括：

10.如权利要求7所述的3d打印辅助方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本发明公开一种3D打印设备及3D打印辅助方法，其中，3D打印设备包括打印平台、打印头和覆膜组件；打印头包括打印喷嘴，高分子丝材穿过打印喷嘴以在打印平台上打印支撑结构；覆膜组件用于在支撑结构表面涂覆分隔膜；打印头还用于在分隔膜对应支撑结构的位置打印样件。发明通过在原有设备上安装一个覆膜组件，在打印完成支撑结构后，覆膜组件对支撑结构的外表面涂覆一层分隔膜；之后再在分隔膜上打印样件。高分子薄膜能够隔离支撑结构和样件，减小打印材料和支撑材料的接触面来实现快速去除支撑，从而获得高质量表面的3D打印样件。并且去除支撑结构的过程中不用使用有机溶剂，降低安全风险。

技术研发人员：覃利娜,李家振,潘文俊,刘亚雄,孔可嘉
受保护的技术使用者：季华实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11