3D打印成型方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種3D打印成型方法，包括：通過第一打印頭釋放第一原料，使第一原料與第二原料接觸，并在基臺上形成生成物；通過控制打印頭與基臺間的相對運動，使得生成物形成預(yù)設(shè)形狀；其中，第一原料與液態(tài)或氣態(tài)的第二原料接觸形成固態(tài)或半固態(tài)的生成物。本發(fā)明專利技術(shù)的3D打印方法不需要熱熔原料，而是通過組分接觸的化學、物理反應(yīng)實現(xiàn)3D打印成型，屬于混合成型式3D打印，因此不再受限于冷卻成型技術(shù)的物料選擇，混合成型技術(shù)能夠打印不適合加熱的物料，例如一部分有機物等，拓展了3D打印的適用范圍。

3D printing molding method

The present invention provides a method of forming 3D printing, including: the first release of raw materials through the first print head, the first material and the second material contact, and the resultant formation in the base station; by controlling the relative motion between the base station and the print head, resulting in formation of preset shape; the first raw material and liquid or the second gaseous raw material contact formation material of solid or semisolid. 3D printing method of the invention does not need hot melt material, but through the component contact physical and chemical reaction of 3D printing, 3D printing is a mixed type molding, so the choice is no longer limited to cooling molding material, mixing molding technology to print is not suitable for heating the material, such as a part of the organic matter, expand the the scope of application of 3D printing.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
3D打印成型方法
本專利技術(shù)涉及3D打印領(lǐng)域，具體而言，涉及一種3D打印成型方法。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的3D打印機多采用熱料冷卻成型技術(shù)，即將物料加熱至融化狀態(tài)，從打印頭中噴出，接觸空氣冷卻凝固，最終成型。冷卻成型技術(shù)對成形材料的種類有要求，熔點很高或很低的材料均不適合采用冷卻成型技術(shù)進行3D打印，或者會發(fā)生熱變質(zhì)的材料也不適合這種方法，例如一部分有機材料，由于受熱會使該有機材料發(fā)生不可逆的變質(zhì)，因此不能采用冷卻成型技術(shù)進行3D打印。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種3D打印成型方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的熱冷卻成型打印機打印材料受限的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種3D打印成型方法，包括：通過第一打印頭釋放第一原料，使第一原料與第二原料接觸，并在基臺上形成生成物；通過控制打印頭與基臺間的相對運動，使得生成物形成預(yù)設(shè)形狀；其中，第一原料與液態(tài)或氣態(tài)的第二原料接觸形成固態(tài)或半固態(tài)的生成物。進一步地，在液槽內(nèi)盛裝第二原料，控制基臺位于液槽內(nèi)。進一步地，3D打印成型方法還包括：在基臺上形成一層生成物后，控制基臺下降，之后控制第一打印頭將第一原料釋放至已經(jīng)生成的生成物上或基臺的其他部分上。進一步地，3D打印成型方法還包括：控制基臺的升降，使得第一打印頭將第一原料釋放至第二原料的液面處。進一步地，通過第二打印頭釋放第三原料，其中第二打印頭與第一打印頭對應(yīng)地設(shè)置。可替換地，通過第二打印頭釋放第二原料與第一打印頭釋放的第一原料混合，并在基臺上形成生成物。進一步地，通過第三打印頭釋放第三原料，其中第三打印頭與第一打印頭對應(yīng)地設(shè)置。進一步地，基臺上設(shè)置有一個或多個供液體流通的過流通道。進一步地，第一原料和第二原料接觸后可凝結(jié)成型，第一原料和第二原料接觸后可固化成型，其中第一原料為單一組分或混合組分的液態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)，第二原料為單一組分或混合組分的液態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)。進一步地，生成物為凝膠。本專利技術(shù)的3D打印方法不需要熱熔原料，而是通過組分接觸的化學、物理反應(yīng)實現(xiàn)3D打印成型，屬于混合成型式3D打印，因此不再受限于冷卻成型技術(shù)的物料選擇，混合成型技術(shù)能夠打印不適合加熱的物料，例如一部分有機物等，拓展了3D打印的適用范圍。附圖說明構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術(shù)的進一步理解，本專利技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)的不當限定。在附圖中：圖1示出了適用于本專利技術(shù)的3D打印方法的3D打印設(shè)備的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本專利技術(shù)。應(yīng)該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學術(shù)語具有與本申請所屬
的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。本專利技術(shù)提供了一種3D打印成型方法，包括：通過第一打印頭釋放第一原料，使第一原料與第二原料接觸，并在基臺上形成生成物；通過控制打印頭與基臺間的相對運動，使得生成物形成預(yù)設(shè)形狀；其中，第一原料與液態(tài)或氣態(tài)的第二原料接觸形成固態(tài)或半固態(tài)的生成物。本專利技術(shù)的3D打印方法是一種混合成型方法，即通過第一原料與第二原料的接觸與混合得到成型的生成物，通過3D打印的方法控制打印頭和基臺間的相對運動，使得生成物在基臺上形成預(yù)設(shè)的形狀，從而實現(xiàn)3D打印成型。本專利技術(shù)的3D打印方法不需要熱熔原料，而是通過組分接觸的化學、物理反應(yīng)實現(xiàn)3D打印成型，屬于混合成型式3D打印，因此不再受限于冷卻成型技術(shù)的物料選擇，混合成型技術(shù)能夠打印不適合加熱的物料，例如一部分有機物等，拓展了3D打印的適用范圍。優(yōu)選地，在液槽內(nèi)盛裝第二原料，控制基臺位于液槽內(nèi)。如圖1所示的適用于本專利技術(shù)的3D打印方法的3D打印設(shè)備，殼體10內(nèi)具有液槽20，液槽20用于盛裝第二原料，在打印過程中，基臺30位于液槽20內(nèi)，第一打印頭51將第一原料釋放至基臺30上，與液槽20內(nèi)的第二原料混合形成生成物。此外，基臺30與爬行部41連接，爬行部41沿導(dǎo)軌42上下運動，即帶動基臺30的升降運動。優(yōu)選地，3D打印成型方法還包括：在基臺上形成一層生成物后，控制基臺下降，之后控制第一打印頭將第一原料釋放至已經(jīng)生成的生成物上或基臺的其他部分上。即本專利技術(shù)的3D打印成型方法采用一種沉降式的成型方法，在打印過程中，隨著生成物的增加，基臺會向液槽內(nèi)沉降，從而為最新一層的待成型的部分讓位。如此反復(fù)打印多層生成物，即可形成立體的形狀，因此采用沉降法不僅可以打印平面形狀，還可以打印立體形狀。在一些實施例中，第一打印頭不浸入液槽內(nèi)，因此通過控制基臺的升降，使得第一打印頭將第一原料釋放至第二原料的液面處。這樣可以使得第一原料在被釋放的第一時間就與第二原料接觸，避免第一原料擴散造成成型效果不好甚至無法成型的問題。而在另一些實施例中，第一打印頭浸入液槽內(nèi)，即第一原料被釋放后第一時間就可以與第二原料接觸成型。在這種實施例中，基臺可以不進行升降，而采用傳統(tǒng)的3D打印控制方法，單獨控制第一打印頭的運動，實現(xiàn)立體成型。優(yōu)選地，通過第二打印頭釋放第三原料，其中第二打印頭與第一打印頭對應(yīng)地設(shè)置。如圖1所示，第二打印頭52可以釋放第三原料，第三原料可以是一種添加料，例如染料或藥物成分等，第三原料添加入生成物組成的成品中，以實現(xiàn)各種效果。例如，在打印面膜時，可以通過第二打印頭52向面膜的預(yù)定部分添加藥物成分，提高面膜的效果。在另一些實施例中，打印裝置可以不設(shè)置液槽，而是通過第二打印頭釋放第二原料與第一打印頭釋放的第一原料混合，并在基臺上形成生成物。更優(yōu)選地，通過第三打印頭釋放第三原料，其中第三打印頭與第一打印頭對應(yīng)地設(shè)置。優(yōu)選地，基臺上設(shè)置有一個或多個供液體流通的過流通道。這樣液體可以順利的流過基臺，減小由于基臺的升降對第二原料的液面的影響。更優(yōu)選地，基臺為紗網(wǎng)。紗網(wǎng)可以為生成物提供支撐，也可以順利的透過液槽內(nèi)的第二原料，減小由于基臺的升降對第二原料的液面的影響。優(yōu)選地，第一原料和第二原料接觸后可固化成型，其中第一原料為單一組分或混合組分的液態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)，第二原料為單一組分或混合組分的液態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)。如2種或2中以上的物質(zhì)混合可在相應(yīng)條件下迅速凝結(jié)成型，從該物質(zhì)組合中選取一種導(dǎo)致成型的關(guān)鍵液體組分B作為第二原料，填充于液槽內(nèi)，其余A組分作為第一原料，由第一打印頭釋放。優(yōu)選地，生成物為凝膠。以下例舉一些適用于本專利技術(shù)的3D打印方法的水凝膠的實施例。膠原，屬于天然凝膠，組成膠原的氨基酸容易被細胞受體識別，具有良好本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種3D打印成型方法，其特征在于，包括：通過第一打印頭釋放第一原料，使第一原料與第二原料接觸，并在基臺上形成生成物；通過控制所述打印頭與所述基臺間的相對運動，使得所述生成物形成預(yù)設(shè)形狀；其中，第一原料與液態(tài)或氣態(tài)的第二原料接觸形成固態(tài)或半固態(tài)的生成物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種3D打印成型方法，其特征在于，包括：通過第一打印頭釋放第一原料，使第一原料與第二原料接觸，并在基臺上形成生成物；通過控制所述打印頭與所述基臺間的相對運動，使得所述生成物形成預(yù)設(shè)形狀；其中，第一原料與液態(tài)或氣態(tài)的第二原料接觸形成固態(tài)或半固態(tài)的生成物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印成型方法，其特征在于，在液槽內(nèi)盛裝所述第二原料，控制所述基臺位于所述液槽內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3D打印成型方法，其特征在于，所述3D打印成型方法還包括：在所述基臺上形成一層生成物后，控制所述基臺下降，之后控制所述第一打印頭將所述第一原料釋放至已經(jīng)生成的生成物上或基臺的其他部分上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3D打印成型方法，其特征在于，所述3D打印成型方法還包括：控制所述基臺的升降，使得所述第一打印頭將所述第一原料釋放至所述第二原料的液面處。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王一杰，楊闊，張龍，馬小舟，
申請(專利權(quán))人：王一杰，楊闊，張龍，馬小舟，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11