ilista凝胶材料;喷头在其对应的底板区域内进行打印。
[0047]本发明实现面打印的3D打印机喷头装置，每个喷头上设有原料入料口和乳胶入料口，打印喷头根据所工作的切片像素判断打印机出的是原料还是乳胶支撑，不同的切片有可能同一个喷头要面对不同的材料选择;即同一个喷头可以实现原料和乳胶的自动转换挤出。传统的3D打印机喷头是挤出的原料每一层转换的时候回残余底料。在本发明所述的3D面打印的喷头装置中，喷头从上至下伸缩降落的每一针的计量会全部挤出使喷头中不再有任何原料驻留，有利于下一个切片材料的变换。
[0048]下面结合附图对本发明做进一步的详细描述:
[0049]实施例1:如图1、图2所示，本发明所述的一种实现面打印的3D打印机喷头装置，包括底板I和多个喷头2;
[0050]多个喷头2相互紧密依靠均布在底板I上，喷头2顶部设有原料入料口2-1和乳胶入料口 2-2，原料入料口 2-1与原料罐相连，乳胶入料口 2-2与乳胶罐相连;喷头2底部设有喷嘴，相邻喷头2的喷嘴之间的间隙小于从喷嘴处挤出液滴的直径。上述结构的设置可以实现3D面打印；同时，相邻喷头上喷嘴的距离小于原料或乳胶液滴滴下的直径，这保证了在3D面打印过程中相邻喷嘴滴下的液滴之间无间隙，实现了面打印的紧密连接。
[0051]底板的面积根据实际生产的需求进行设计，优选底板I的长为20-30cm，宽为20-30cm;喷头2的外部尺寸和喷嘴在喷头上设置的位置以及喷嘴的形状都可以根据实际的需求进行调整;其喷嘴和喷头设计的前提是保证滴出的液滴之间能相互粘结。
[0052]实施例2:如图3所示，本发明的一种使用上述喷头装置的3D打印机的打印方法，包括以下步骤:
[0053]将需要打印的物体通过扫描立体成像在3D打印机的切片软件中，同时存储需要打印物体的外轮廓参数，外轮廓参数包括壁厚、坐标和角度。
[0054]通过软件对成像的3D图像进行缩放和修补。
[0055]切片软件对成像的3D图像进行水平切片，切片软件对成像的3D图像进行切片的切片厚度为0.2mm?0.3mm。
[0056]将第一张切片垂直于打印机的打印底板进行柱状投影，在喷头装置的底板上形成投影图像。
[0057]对第一张切片进行打印时，有像素的底板区域内，控制原料罐向喷嘴处进行原料挤出；在投影图像外侧没有像素的底板区域内，依据步骤一中存储的外轮廓参数选择对应喷头，控制乳胶罐向喷嘴处进行乳胶挤出；乳胶选用水溶性乳胶，优选Agilista凝胶材料；喷头在其对应的底板区域内进行打印。
[0058]依据存储的外轮廓参数控制乳胶罐向喷嘴处进行乳胶挤出的实现方法为:
[0059]步骤一 3D打印机处理器通过对存储的外轮廓参数的分析和处理，判断出不同切片下投影图像外部所需打印的乳胶的宽度，并通过指令发送给投影区域外部的喷头;在进行相应切片的打印过程中，根据相应指令，确定所需乳胶宽度内的喷头，控制乳胶罐向喷嘴处进行乳胶挤出，进行乳胶打印。
[0060]切片软件的第一个切片打印完成，抬起柱状影射的喷头；Is后待已打印材料凝固后，切片软件提供下一张切片图，进行下一张切片的投影、打印等循环工作直至3D切片软件中的最后一张切片打印完成自动停止。
[0061]本发明公开的实现面打印的3D打印机喷头装置及其打印方法，每个喷头顶部设有原料入料口和乳胶入料口，原料入料口与原料罐相连，乳胶入料口与乳胶罐相连;喷头底部设有喷嘴，相邻喷头的喷嘴之间的间隙小于从喷嘴处挤出液滴的直径;上述结构的设置可以实现3D面打印；同时保证了在3D面打印过程中相邻喷嘴滴下的液滴之间无间隙，实现了面打印的紧密连接;本发明在有像素的底板区域内，控制原料罐向喷嘴处进行原料挤出；在投影图像外侧没有像素的底板区域内，依据存储的外轮廓参数选择对应喷头，控制乳胶罐向喷嘴处进行乳胶挤出；保证相邻两层切片的乳胶能够相互粘结；上述结构可以实现3D打印机的面打印，保证了打印和支撑的同时进行，提高了打印速度；同时，由于只需要对切片图像的外部实现支撑，内部不进行支撑，这样做的目的是为了更完美的立体呈现、减轻打印物品的重量、改变以往内部材料支撑的弊端实现空心打印；使用水溶性乳胶作为支撑材料，水溶性乳胶有支撑和轻微粘贴的作用;在打印完成之后可以用轻微的力气剥掉外面较厚的凝胶支撑物，附着在打印物体边角处的凝胶只需泡在自来水中即可溶解，所以无需施加太大的力即可去除微细部分的支撑材料。本发明实现面打印的3D打印机喷头装置，每个喷头上设有原料入料口和乳胶入料口，打印喷头根据所工作的切片像素判断打印机出的是原料还是乳胶支撑，不同的切片有可能同一个喷头要面对不同的材料选择；即同一个喷头可以实现原料和乳胶的自动转换挤出。传统的3D打印机喷头是挤出的原料每一层转换的时候回残余底料。在本发明所述的3D面打印的喷头装置中，喷头从上至下伸缩降落的每一针的计量会全部挤出使喷头中不再有任何原料驻留，有利于下一个切片材料的变换。
[0062]以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种实现面打印的3D打印机喷头装置，其特征在于，包括底板和多个喷头； 多个所述喷头相互紧密依靠均布在所述底板上，所述喷头顶部设有原料入料口和乳胶入料口，所述原料入料口与原料罐相连，所述乳胶入料口与乳胶罐相连;所述喷头底部设有喷嘴，相邻喷头的喷嘴之间的间隙小于从喷嘴处挤出液滴的直径。2.—种使用权利要求1所述喷头装置的3D打印机的打印方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、将需要打印的物体通过扫描立体成像在3D打印机的切片软件中，同时存储需要打印物体的外轮廓参数； 步骤二、切片软件对成像的3D图像进行水平切片； 步骤三、将第一张切片垂直于打印机的打印底板进行柱状投影，在喷头装置的底板上形成投影图像； 步骤四、对第一张切片进行打印时，有像素的底板区域内，控制原料罐向喷嘴处进行原料挤出；在投影图像外侧没有像素的底板区域内，依据步骤一中存储的外轮廓参数选择对应喷头，控制乳胶罐向喷嘴处进行乳胶挤出； 步骤五、切片软件的第一个切片打印完成，抬起喷头;待已打印材料凝固后，切片软件提供下一张切片图，循环工作直至3D切片软件中的最后一张切片打印完成自动停止。3.如权利要求2所述的一种3D打印机的打印方法，其特征在于，在步骤一和步骤二之间还包括: 步骤六、对成像的3D图像进行缩放和修补。4.如权利要求2所述的一种3D打印机的打印方法，其特征在于，所述步骤一中，在切片软件中形成的3D立体图像是一个封闭的图像，所述外轮廓参数包括壁厚、坐标和角度。5.如权利要求2所述的一种3D打印机的打印方法，其特征在于，所述步骤二中，切片软件对成像的3D图像进行切片的切片厚度为0.2mm?0.3mm。6.如权利要求2所述的一种3D打印机的打印方法，其特征在于，所述步骤四中，所述乳胶选用水溶性乳胶。7.如权利要求2所述的一种3D打印机的打印方法，其特征在于，所述步骤四中，依据步骤一中存储的外轮廓参数控制乳胶罐向喷嘴处进行乳胶挤出的实现方法为: 在步骤一中，3D打印机的处理器通过对存储的外轮廓参数的分析和处理，判断出不同切片下投影图像外部所需打印的乳胶的宽度，并通过指令发送给投影区域外部的喷头;在进行相应切片的打印过程中，根据相应指令，确定所需乳胶宽度内的喷头，并控制乳胶罐向喷嘴处进行乳胶挤出，进行乳胶打印。
【专利摘要】本发明公开了实现面打印的3D打印机喷头装置及其打印方法，包括底板和多个喷头；多个喷头相互紧密依靠均布在底板上，喷头顶部设有原料入料口和乳胶入料口，原料入料口与原料罐相连，乳胶入料口与乳胶罐相连；喷头底部设有喷嘴，相邻喷头的喷嘴之间的间隙小于从喷嘴处挤出液滴的直径。通过对打印物体进行扫描、切片、投影，在有像素的底板区域内，控制原料罐向喷嘴处进行原料挤出；在投影图像外侧没有像素的底板区域内，依据存储的外轮廓参数选择对应喷头，控制乳胶罐向喷嘴处进行乳胶挤出。本发明实现了面打印，提高了打印速度，通过在外部设置乳胶支撑，可以实现空心打印，降低了原料的消耗。
【IPC分类】B22F3/115, B29C67/00, B28B1/00, B33Y30/00, B33Y10/00
【公开号】CN105666870
【申请号】CN201610065511
【发明人】何泾沙, 蔡方博, 徐晶, 张玉强
【申请人】北京工业大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月29日