System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于多喷头协同的3D打印快速成型系统技术方案_技高网

一种基于多喷头协同的3D打印快速成型系统技术方案

技术编号:44028958 阅读:7 留言:0更新日期:2025-01-15 01:10
本发明专利技术提供一种基于多喷头协同的3D打印快速成型系统,属于3D打印技术领域,该基于多喷头协同的3D打印快速成型系统,包括打印、控制、辅助单元,打印系统含多喷头装置和打印平台,喷头可独立控制且间距角度可调,平台可加热冷却,控制模块涵盖运动、材料、温度控制及中央控制单元,实现喷头协同运动、材料供应及温度控制,并协调各单元工作,辅助单元包括支撑结构生成和后处理单元,该系统解决传统单喷头打印速度慢及材料颜色受限问题,提高打印速度,实现多种材料颜色同时打印,提升打印质量,增强系统可靠性稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3d打印,具体涉及一种基于多喷头协同的3d打印快速成型系统。


技术介绍

1、随着3d打印技术在众多领域的广泛应用,传统的单喷头3d打印系统逐渐暴露出一些局限性,在打印速度方面,面对复杂模型或大规模生产需求时,单喷头打印往往耗时过长,无法满足快速成型的要求,例如,在生产具有多个零部件的产品时,单喷头需要依次打印每个部分,这使得整个生产过程效率低下,在材料和颜色多样性方面,单喷头难以同时实现多种材料或多种颜色的打印,对于一些需要多种材质组合以实现特定功能的产品,或者需要彩色外观的模型,单喷头系统无法很好地满足这些需求。

2、为了解决上述问题,本专利技术提供了一种基于多喷头协同的3d打印快速成型系统,该系统通过设计多个可独立控制的喷头,实现了同时打印多个部分,大大提高了打印速度,喷头的模块化设计以及间距和角度可调节的特性,使其能够适应复杂模型的打印,确保材料准确填充到内部空间,同时,系统配备了完善的材料供应系统,能够为不同喷头提供多种材料,并且通过压力传感器和流量控制器保证材料供应的均匀性和稳定性,从而实现多种材料和颜色的同时打印,此外,运动控制单元、温度控制单元以及中央控制单元的协同工作,进一步提高了打印质量和系统的可靠性与稳定性。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种基于多喷头协同的3d打印快速成型系统,旨在解决现有技术中传统单喷头3d打印系统的局限性,包括打印速度慢(面对复杂模型或大规模生产时耗时过长,如打印多零部件产品需依次打印,效率低以及材料和颜色多样性受限难以同时实现多种材料或颜色打印,无法满足一些产品对材质组合和彩色外观的需求的问题的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、一种基于多喷头协同的3d打印快速成型系统,其特征在于,包括:

4、打印系统,所述打印系统包含:

5、多喷头装置,设有多个可独立控制的喷头,喷头采用模块化设计且喷头之间的间距和角度可根据打印模型要求调整;

6、打印平台,具备良好的平整度和稳定性,其材质具有一定强度和耐热性,且在打印过程中可根据需要进行加热或冷却;

7、控制模块,所述控制模块包含:

8、运动控制单元,用于控制多喷头装置和打印平台的运动,采用高精度电机和导轨以确保运动精度和稳定性,能实现多喷头协同运动并支持多种运动模式,且按照预定运动公式进行运动,所述运动公式为:x=vxt+x0,g=vgt+g0,z=vzt+zo(其中x,y,z为喷头或平台在三维空间中的坐标,vx,vy,vz为相应方向的速度,t为时间,x0,y0,z0为初始坐标);

9、材料控制单元,为多个喷头提供不同种类的打印材料,每种材料有独立供应通道和储存容器,配备压力传感器和流量控制器以精确控制材料输出压力和流量,对于特殊材料还包括加热装置和保温装置;

10、温度控制单元,对多喷头装置和打印平台进行温度控制,喷头部分采用加热块和温度传感器,打印平台配备加热板和冷却装置,根据温度控制公式调节温度,所述温度控制公式为:t=kp+b(t其中为温度,p为功率,k和b为根据材料和工艺确定的系数);

11、中央控制单元,作为系统核心协调各子单元工作,采用先进算法和控制软件对打印任务分析处理生成最优打印路径和参数设置,具备人机交互界面,且具有实时监控和故障诊断功能;

12、辅助单元,所述辅助单元包含:

13、支撑结构生成单元,根据模型形状和打印要求自动生成支撑结构并在打印后方便去除;

14、后处理单元,对打印完成的模型进行去除支撑结构、打磨、抛光等后处理操作。

15、作为本专利技术一种优选的方案,所述多喷头装置的喷头间距和角度调整方式应满足在打印复杂内部结构模型时,能使材料准确填充到内部空间。

16、作为本专利技术一种优选的方案,所述打印平台的加热或冷却操作应根据打印材料和工艺要求进行,以提高材料附着力和防止模型变形,且在打印完成后可快速冷却模型以缩短成型时间。

17、作为本专利技术一种优选的方案,所述运动控制单元的多种运动模式应包括直线运动、曲线运动和分层扫描运动,以满足不同形状和结构的模型打印需求。

18、作为本专利技术一种优选的方案,所述材料控制单元的压力传感器和流量控制器应实时监测材料压力和流量,并根据反馈信号调整以确保每个喷头的材料输出均匀一致。

19、作为本专利技术一种优选的方案,所述中央控制单元的人机交互界面应便于用户输入打印模型文件和相关参数,如打印材料、喷头温度、打印速度等,且能根据用户输入自动调整各子单元工作状态实现自动化打印,所述支撑结构生成单元生成的支撑结构应在保证打印过程顺利进行和模型成型质量的前提下,便于在打印后去除。

20、作为本专利技术一种优选的方案,所述后处理单元的操作应能有效提高模型的最终成品质量,使其符合使用要求。

21、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

22、1、本方案中,通过设计多个可独立控制的喷头,本系统实现了多个部分同时打印的能力,在处理复杂模型或大规模生产任务时,不同喷头可以分别负责不同区域或零部件的打印,无需像传统单喷头系统那样依次进行,从而大大缩短了打印时间,例如,在打印一个具有多个组件的机械产品时,每个喷头可以专注于一个或几个组件,同时开展打印工作,有效避免了因逐个打印组件而导致的长时间等待,极大地提高了生产效率,满足快速成型的需求,尤其适用于大规模生产或紧急需求的项目;

23、多喷头协同运动还可以通过合理的路径规划,减少喷头在打印过程中的空行程,喷头可以根据模型的形状和结构,在不同区域之间快速切换,避免不必要的移动,进一步提高打印效率。

24、2、本方案中,喷头的模块化设计以及间距和角度可调节的特性,为本系统提供了高度的灵活性,对于复杂模型,尤其是那些内部结构复杂的模型,可以通过调整喷头的间距和角度,确保材料能够准确填充到内部空间的各个角落,同时,这种灵活性使得不同喷头可以分别装载不同种类的打印材料或不同颜色的材料,从而实现多种材料和颜色的同时打印,例如,在打印一个具有彩色外观和多种材质组成的艺术模型时,一些喷头可以装载彩色塑料材料用于外观部分的打印,而其他喷头可以装载金属材料用于内部支撑结构的打印,实现了材料和颜色的多样化组合,拓宽了3d打印的应用范围,可以制作出具有更加复杂结构和丰富外观的产品,如具有多种材质组成的功能性零部件、彩色的艺术模型等;

25、系统配备的完善材料供应系统,为多种材料的同时打印提供了坚实保障,每种材料都有独立的供应通道和储存容器,避免了不同材料之间的混合和污染,确保了每种材料在输送和存储过程中的特性和纯度,压力传感器和流量控制器能够实时监测材料压力和流量,并根据反馈信号进行精确调整,保证每个喷头的材料供应均匀一致,这不仅保证了打印质量的稳定性和可靠性,还使得多种材料能够在打印过程中协同工作,实现复杂的材料组合和颜色搭配。

26本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多喷头协同的3D打印快速成型系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于多喷头协同的3D打印快速成型系统,其特征在于:所述多喷头装置的喷头间距和角度调整方式应满足在打印复杂内部结构模型时,能使材料准确填充到内部空间。

3.根据权利要求2所述的一种基于多喷头协同的3D打印快速成型系统,其特征在于:所述打印平台的加热或冷却操作应根据打印材料和工艺要求进行,以提高材料附着力和防止模型变形,且在打印完成后可快速冷却模型以缩短成型时间。

4.根据权利要求3所述的一种基于多喷头协同的3D打印快速成型系统,其特征在于:所述运动控制单元的多种运动模式应包括直线运动、曲线运动和分层扫描运动,以满足不同形状和结构的模型打印需求。

5.根据权利要求4所述的一种基于多喷头协同的3D打印快速成型系统,其特征在于:所述材料控制单元的压力传感器和流量控制器应实时监测材料压力和流量,并根据反馈信号调整以确保每个喷头的材料输出均匀一致。

6.根据权利要求5所述的一种基于多喷头协同的3D打印快速成型系统,其特征在于:所述中央控制单元的人机交互界面应便于用户输入打印模型文件和相关参数,如打印材料、喷头温度、打印速度等,且能根据用户输入自动调整各子单元工作状态实现自动化打印,所述支撑结构生成单元生成的支撑结构应在保证打印过程顺利进行和模型成型质量的前提下,便于在打印后去除。

7.根据权利要求6所述的一种基于多喷头协同的3D打印快速成型系统,其特征在于:所述后处理单元的操作应能有效提高模型的最终成品质量,使其符合使用要求。

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【技术特征摘要】

1.一种基于多喷头协同的3d打印快速成型系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于多喷头协同的3d打印快速成型系统,其特征在于:所述多喷头装置的喷头间距和角度调整方式应满足在打印复杂内部结构模型时,能使材料准确填充到内部空间。

3.根据权利要求2所述的一种基于多喷头协同的3d打印快速成型系统,其特征在于:所述打印平台的加热或冷却操作应根据打印材料和工艺要求进行,以提高材料附着力和防止模型变形,且在打印完成后可快速冷却模型以缩短成型时间。

4.根据权利要求3所述的一种基于多喷头协同的3d打印快速成型系统,其特征在于:所述运动控制单元的多种运动模式应包括直线运动、曲线运动和分层扫描运动,以满足不同形状和结构的模型打印需求。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:张衡张存阳范琳琦王海飞王志毅
申请(专利权)人:献县建投科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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