一种彩色3D打印机制造技术

本发明专利技术公开了一种彩色3D打印机，包括打印机构和喷色机构，还包括支撑材料送料机构，所述打印机构包括打印头和工作缸体，所述支撑材料送料机构在打印过程中根据打印对象的实时支撑需求将颗粒支撑材料送到所述工作缸体中，堆积成相应的支撑高度以对打印对象进行支撑，所述喷色机构在打印对象的逐层打印过程中对打印对象的表面实时地进行喷色。本发明专利技术可实现在3D打印过程中实时地对打印对象的表面进行喷色处理，大大提高处理效率，并显著节省打印耗材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种彩色3D打印机。
技术介绍
目前市场上FDM(熔融沉积制造工艺)3D打印机近两年日益剧增，受到了行业的极大关注，但是在打印需要支撑结构的模型时，支撑结构是与打印对象一起打印出来的，支撑结构在打印过程中对打印对象进行支撑，在打印完之后，再将打印对象上多余的部分(即用于支撑的部分)去除。因此，这种支撑打印方式需要浪费大量的时间和打印耗材，尤其现在彩色3D打印机已经开始进入主流，如果继续使用传统的支撑方式，由于在打印过程中打印对象的表面受到支撑部分的阻碍，就无法实现实时对打印对象的表面进行喷色处理。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种彩色3D打印机。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种彩色3D打印机，包括打印机构和喷色机构，还包括支撑材料送料机构，所述打印机构包括打印头和工作缸体，所述支撑材料送料机构在打印过程中根据打印对象的实时支撑需求将颗粒支撑材料送到所述工作缸体中，堆积成相应的支撑高度以对打印对象进行支撑，所述喷色机构在打印对象的逐层打印过程中对打印对象的表面实时地进行喷色。进一步地：还包括设置在所述工作缸体上的缸体震动机构，所述缸体震动机构用于震动所述工作缸体以使得所述颗粒支撑材料所堆积的支撑物顶面在所述工作缸体内保持水平。还包括设置在所述工作缸体上的支撑材料位置感应器，所述支撑材料位置感应器用于检测所述工作缸体中的所述颗粒支撑材料的堆积高度是否达到设定高度，当达到设定高度时，所述支撑材料送料机构停止向所述工作缸体中送料。所述工作缸体内设置有升降工作台，所述升降工作台与所述工作缸体为活塞式配合关系，所述升降工作台连接工作台升降机，所述打印对象和所述颗粒支撑材料均支撑在所述升降工作台上，所述升降工作台在打印过程中由工作台升降机驱动进行升降运动，以配合所述打印机构的打印头的高度位置实现对打印对象的逐层打印。所述打印机构的打印头在高度方向上位置固定，在打印对象的逐层打印过程中，所述升降工作台逐层下降，使得打印对象的打印层与所述打印头保持设定距离。在所述支撑材料送料机构向所述工作缸体内送料并使所述颗粒支撑材料达到相应的支撑高度的过程中，所述打印机构暂停打印对象下一层的打印，按此方式实现打印对象各层的打印并在打印对象需要搭建支撑的高度上的实现支撑。所述喷色机构包括喷色头、涂料固化单元、喷色头定位驱动单元、涂料混合单元和多个涂料供应单元；所述喷色头包括与所述涂料供应单元数量相同的多个喷口，所述喷口与所述涂料供应单元一一对应地设置；所述喷色头定位驱动单元用于驱动所述喷色头沿打印对象的层的外观面进行移动；所述涂料混合单元可将不同涂料分别提供给所述喷色头或将涂料混合后提供给所述喷色头；所述喷色头用于通过所述多个喷口将来自所述涂料混合单元的涂料喷涂于打印对象的层的外观面；所述涂料固化单元用于固化喷涂于打印对象的层的外观面上的涂料。本专利技术的有益效果：本专利技术的彩色3D打印机设置有支撑材料送料机构，打印机构包括工作缸体，在打印过程中，支撑材料送料机构根据打印对象的实时支撑需求将颗粒支撑材料送到工作缸体中，堆积成相应的支撑高度以对打印对象进行支撑，而喷色机构在打印对象的逐层打印过程中对打印对象的表面实时地进行喷色，由此，本专利技术彻底避免了传统的打印支撑方式需要去除在打印对象上额外打印的支撑体才能对打印对象表面进行喷色的问题，将打印过程、填充颗粒支撑材料的支撑过程以及喷色过程相结合，实现在3D打印过程中，实时地对打印对象的表面进行喷色处理，大大提高了处理效率，并显著节省了打印耗材。附图说明图1为本专利技术彩色3D打印机一种实施例的结构示意图；图2为打印机构采用单轴双头结构的实施例的结构示意图；图3为打印机构采用双轴双头结构的实施例的结构示意图；图4为一种实施例中的喷色机构的示意图；附图标记说明：1—支撑材料送料机构2—工作缸体3—支撑材料位置感应器4—颗粒支撑材料5—升降工作台6—缸体震动机构7—工作缸体固定座8—工作台升降机9—打印头10—打印对象11—打印对象的待打印部分12—打印对象的已打印部分13—打印机机架14—Y轴移动系统15—涂料系统16—电气控制系统17—X单轴移动系统18a、18b—X轴双轴移动系统19—喷色头。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。参阅图1至图4，在一种实施例中，一种彩色3D打印机，包括打印机构和喷色机构，还包括支撑材料送料机构1，所述打印机构包括打印头9和工作缸体2，所述支撑材料送料机构1在打印过程中根据打印对象10的实时支撑需求将颗粒支撑材料4送到所述工作缸体2中，堆积成相应的支撑高度以对打印对象10进行支撑。如图1所示，打印对象10包括已打印部分12和需要支撑的待打印部分11，而通过颗粒支撑材料4的支撑，就可以顺利地逐层打印出待打印部分11，且所述喷色机构在打印对象10的逐层打印过程中对打印对象10的表面实时地进行喷色。在典型的实施例中，该彩色3D打印机为采用熔融沉积快速成型(FDM)的3D打印机，其是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细打印头9的喷头挤喷出，沉积在打印工作台面板或者前一层已固化的材料上形成3D打印对象10的一层层，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。在优选的实施例中，彩色3D打印机还包括设置在所述工作缸体2上的缸体震动机构6，所述缸体震动机构6用于震动所述工作缸体2以使得所述颗粒支撑材料4所堆积的支撑物顶面在所述工作缸体2内保持水平。另外工作缸体2可以固定在工作缸体固定座7上。工作缸体固定座7可以采用弹性机构。在优选的实施例中，彩色3D打印机还包括设置在所述工作缸体2上的支撑材料位置感应器3，所述支撑材料位置感应器3用于检测所述工作缸体2中的所述颗粒支撑材料4的堆积高度是否达到设定高度，当达到设定高度时，所述支撑材料送料机构1停止向所述工作缸体2中送料。在优选的实施例中，所述工作缸体2内设置有升降工作台5，所述升降工作台5与所述工作缸体2为活塞式配合关系，所述升降工作台5连接工作台升降机8，所述打印对象10和所述颗粒支撑材料4均支撑在所述升降工作台5上，所述升降工作台5在打印过程中由工作台升降机8驱动进行升降运动，以配合所述打印机构的打印头9的高度位置实现对打印对象10的逐层打印。较佳地，所述打印机构的打印头9在高度方向上位置固定，在打印对象10的逐层打印过程中，所述升降工作台5逐层下降，使得打印对象10的打印层与所述打印头9保持设定距离。在优选的实施例中，在所述支撑材料送料机构1向所述工作缸体2内送料并使所述颗粒支撑材料4达到相应的支撑高度的过程中，所述打印机构暂停打印对象10下一层的打本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色3D打印机，包括打印机构和喷色机构，其特征在于,还包括支撑材料送料机构，所述打印机构包括打印头和工作缸体，所述支撑材料送料机构在打印过程中根据打印对象的实时支撑需求将颗粒支撑材料送到所述工作缸体中，堆积成相应的支撑高度以对打印对象进行支撑，所述喷色机构在打印对象的逐层打印过程中对打印对象的表面实时地进行喷色。

【技术特征摘要】
1.一种彩色3D打印机，包括打印机构和喷色机构，其特征在于,还
包括支撑材料送料机构，所述打印机构包括打印头和工作缸体，所述支撑
材料送料机构在打印过程中根据打印对象的实时支撑需求将颗粒支撑材
料送到所述工作缸体中，堆积成相应的支撑高度以对打印对象进行支撑，
所述喷色机构在打印对象的逐层打印过程中对打印对象的表面实时地进
行喷色。
2.如权利要求1所述的彩色3D打印机，其特征在于,还包括设置在
所述工作缸体上的缸体震动机构，所述缸体震动机构用于震动所述工作缸
体以使得所述颗粒支撑材料所堆积的支撑物顶面在所述工作缸体内保持
水平。
3.如权利要求1所述的彩色3D打印机，其特征在于,还包括设置在
所述工作缸体上的支撑材料位置感应器，所述支撑材料位置感应器用于检
测所述工作缸体中的所述颗粒支撑材料的堆积高度是否达到设定高度，当
达到设定高度时，所述支撑材料送料机构停止向所述工作缸体中送料。
4.如权利要求1所述的彩色3D打印机，其特征在于,所述工作缸体
内设置有升降工作台，所述升降工作台与所述工作缸体为活塞式配合关
系，所述升降工作台连接工作台升降机，所述打印对象和所述颗粒支撑材
料均支撑在所述升降工作台上，所述升降工作台在打印过程中由工作台升
降机驱动进行升降运动，以配合所述打印机构的打...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗贵升，蔡振宇，刘宝华，
申请(专利权)人：深圳市七号科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44