一种3D打印系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种3D打印系统，所述系统包括微流控装置、微流控装置固定机构、原料储存容器、原料流量控制器、3D打印系统控制器、3D打印工作台以及3D打印工作台驱动机构；其中，所述微流控装置电连接于所述微流控装置固定机构；所述原料储存容器电连接于所述原料流量控制器，通过所述原料流量控制器，用于将原料输入至所述微流控装置；所述原料流量控制器电连接于所述3D打印系统控制器，用于控制原料流量；所述3D打印工作台电连接于所述3D打印工作台驱动机构，所述3D打印工作台驱动机构电连接于所述3D打印系统控制器，用于控制所述3D打印工作台的运动。本实用新型专利技术可提高打印精度。

A 3D printing system

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印系统
本技术涉及3D打印领域，特别涉及一种3D打印系统。
技术介绍
3D打印发展到今天，已经深入人心，不断取得新的进展。从物质过程来说，3D打印，是将物质的其它形态、比如液态、胶体态、固态转化为有序的固态序列的过程，那么，转化的动力或者能量，当前得到普遍认可和应用的有：激光、电阻加热、电子束加热、光化学、以及能源其它形式的加热、连接等。化学反应是最广泛、重要的物质转化方式，但是当前的3D打印技术中，尚未发现有单纯利用化学反应实现3D打印的技术。工业3D打印的原料形态，固态的主要为金属、塑料材质的丝材、粉体，液态当前主导的是光敏树脂。高分子化学中，单纯利用引发剂、固化剂、助剂，可使得液态的有机聚合物原料聚合形成固态的高分子聚合物，此类液态有机物原料，尚未发现在3D打印中得到应用。微流控技术，已经在有机合成、微反应器、化学分析、临床诊断仪器、体外仿生模型等领域，取得诸多重要应用。所谓微流控，指的是利用微管道(毛细管)传递液态物质时，液态物质的流体行为会出现与宏观过程显著不同的层流、液滴现象，基于该现象，实现对流体物质的操纵、处理。3D打印中，当前亟需直面的一个问题，是与当前常规机械加工的精度已经普遍优于5微米相比，3D打印制品的结构精细度，存在巨大的距离，光敏树脂3D打印，是当前已知3D打印技术中具有最高分辨率的方法，但是其结构精细度，横向最高也只是微米级，而纵向精度，因为是通过光敏树脂流平的方式覆盖，最小厚度也在50微米以上，可以说，光敏树脂的3D打印精度，也远远不如当前机械加工的精度。另一方面，单纯利用引发剂、固化剂、助剂，可使得液态的有机聚合物原料聚合形成固态的高分子聚合物，此类液态有机物原料，尚未发现在3D打印中得到应用。而基于微流控技术、可利用引发剂及其它助剂即可实现聚合固化的有机物作为原料，实现3D打印的方法，则有望将当前3D打印技术的打印精度提高到一个新水平。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种3D打印系统，解决现有技术中的3D打印精度不高的问题。为解决上述问题，本技术提供了一种3D打印系统，所述系统包括微流控装置、微流控装置固定机构、原料储存容器、原料流量控制器、3D打印系统控制器、3D打印工作台以及3D打印工作台驱动机构；其中，所述微流控装置电连接于所述微流控装置固定机构；所述原料储存容器电连接于所述原料流量控制器，通过所述原料流量控制器，用于将原料输入至所述微流控装置；所述原料流量控制器电连接于所述3D打印系统控制器，用于控制原料流量；所述3D打印工作台电连接于所述3D打印工作台驱动机构，所述3D打印工作台驱动机构电连接于所述3D打印系统控制器，用于控制所述3D打印工作台的运动。优选地，所述微流控装置被设置于所述微流控装置固定机构的下方。优选地，所述微流控装置由至少一个微流控管道组成，所述微流控管道具有输入端和输出端，所述微流控管道的输入端通过所述原料流量控制器与所述原料储存容器连通；所述微流控管道的输出端即是3D打印的打印头。优选地，所述微流控管道被设置成输入端的数量大于输出端的数量的分叉型结构，输入端的数量对应原料的数量，多个输入端在所述微流控管道的中间与输出端贯通形成通路结构。优选地，不同原料之间发生聚合固化反应快，则所述通路结构距离所述输出端最近；而不同原料之间发生聚合固化反应慢，则所述通路结构距离所述输出端最远。优选地，多个被设置成输入端的数量大于输出端的数量的分叉型结构的所述微流控管道被周向、水平或阵列设置于所述微流控装置固定机构。优选地，多个所述微流控管道被周向、水平或阵列设置于所述微流控装置固定机构。优选地，所述微流控管道的直径在1微米到1毫米之间。优选地，根据原料输入量设定值，每个所述微流控管道的直径是相同的。优选地，根据原料输入量设定值，每个所述微流控管道的直径是不相同的。优选地，所述微流控管道自输入端至输出端的长度在1厘米到1米之间。优选地，所述输入端到所述通路结构，以及所述通路结构到所述输出端均是直线结构。优选地，所述输入端与所述输出端之间的夹角在90°到180°之间。本技术相比于现有技术的有益效果在于：本技术提供的基于微流控技术的3D打印系统能够利用引发剂及其它助剂即可实现聚合固化的有机物作为原料，实现3D打印，不但拓宽了3D打印原料的种类，而且实现了精度更高的3D打印产品。附图说明图1是本技术的3D打印系统的结构示意图；图2是本技术的一个实施例中的分叉型结构的微流控装置的结构示意图；图3是本技术的一个实施例中的阵列设置的微流控装置的结构示意图。附图标号：1为3D打印工作台；2为微流控装置；3、4、5为本技术的一个实施例中对应的三种原料的原料储存容器；6为3D打印工作台驱动机构；7为原料流量控制器；8为原料储存容器；9为3D打印系统控制器；10为工作台驱动机构控制信号传输线；11为原料流量控制信号传输线；12为微流控装置固定机构；2-x为本技术的一个实施例中的阵列设置的微流控装置。具体实施方式以下结合附图，对本技术上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的部分实施例，而不是全部实施例。如图1所示，显示了本技术的3D打印系统的结构示意图。所述系统包括微流控装置2、微流控装置固定机构12、原料储存容器8、原料流量控制器7、3D打印系统控制器9、3D打印工作台1以及3D打印工作台驱动机构6；其中，所述微流控装置2电连接于所述微流控装置固定机构12；所述原料储存容器8电连接于所述原料流量控制器7，通过所述原料流量控制器7，用于将原料输入至所述微流控装置2；所述原料流量控制器7通过原料流量控制信号传输线11与所述3D打印系统控制器9电连接，用于控制原料流量；所述3D打印工作台1电连接于所述3D打印工作台驱动机构6，所述3D打印工作台驱动机构6通过工作台驱动机构控制信号传输线10与所述3D打印系统控制器9电连接，用于控制所述3D打印工作台1的运动。基于微流控技术的3D打印系统能够获得精度更高的3D打印产品。优选地，所述微流控装置2被设置于所述微流控装置固定机构12的下方。当然，所述微流控装置2也可以被设置于所述微流控装置固定机构12的其它方向，只要便于电连接实现功能即可。优选地，所述微流控装置2由至少一个微流控管道组成，所述微流控管道具有输入端和输出端，所述微流控管道的输入端通过所述原料流量控制器7与所述原料储存容器8连通；所述微流控管道的输出端即是3D打印的打印头。这种微流控装置2的输入端的数量等于输出端的数量，可用于一种原料即可完成的3D打印工作。优选地，所述微流控管道被设置成输入端的数量大于输出端的数量的分叉型结构，输入端的数量对应原料的数量，多个输入端在所述微流控管道的中间与输出端贯通形成通路结构。一个打印点由同一个输出端输出时，多个输入端、在到达同一个打印点输出端时，会在中间的微流控管道贯通形成通路结构、例如形成三通、四通或多通的通路结构，最后作为一体的输出体系，达到打印点。优选地，不同原料之间发生聚合固化反应快，则所述通路结构距离所述输出端最近；而不同原料之间发生聚合固化反应慢，则所述通路结构距离所述输出端最远。例如，两个输入端、一个输出端，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印系统，其特征在于，所述系统包括微流控装置、微流控装置固定机构、原料储存容器、原料流量控制器、3D打印系统控制器、3D打印工作台以及3D打印工作台驱动机构；其中，所述微流控装置电连接于所述微流控装置固定机构；所述原料储存容器电连接于所述原料流量控制器，通过所述原料流量控制器，用于将原料输入至所述微流控装置；所述原料流量控制器电连接于所述3D打印系统控制器，用于控制原料流量；所述3D打印工作台电连接于所述3D打印工作台驱动机构，所述3D打印工作台驱动机构电连接于所述3D打印系统控制器，用于控制所述3D打印工作台的运动。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印系统，其特征在于，所述系统包括微流控装置、微流控装置固定机构、原料储存容器、原料流量控制器、3D打印系统控制器、3D打印工作台以及3D打印工作台驱动机构；其中，所述微流控装置电连接于所述微流控装置固定机构；所述原料储存容器电连接于所述原料流量控制器，通过所述原料流量控制器，用于将原料输入至所述微流控装置；所述原料流量控制器电连接于所述3D打印系统控制器，用于控制原料流量；所述3D打印工作台电连接于所述3D打印工作台驱动机构，所述3D打印工作台驱动机构电连接于所述3D打印系统控制器，用于控制所述3D打印工作台的运动。2.根据权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述微流控装置被设置于所述微流控装置固定机构的下方。3.根据权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述微流控装置由至少一个微流控管道组成，所述微流控管道具有输入端和输出端，所述微流控管道的输入端通过所述原料流量控制器与所述原料储存容器连通；所述微流控管道的输出端即是3D打印的打印头。4.根据权利要求3所述的3D打印系统，其特征在于，所述微流控管道被设置成输入端的数量大于输出端的数量的分叉型结构，输入端的数量对应原料的数量，多个输入端在所述微流控管道的中间与输出端贯通形成通路结构。5.根据权利要求4所述的3D打印系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨武保，
申请(专利权)人：安世亚太科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11