[0001] 本发明涉及 3D打印机领域， 尤其涉及一种进样器式光固定 3D打印装置及换液 方法。

背景技术

[0002] 目前光固化 3D打印机， 采用 DLP、 LCOS、 LCD等得到图样化的光路， 照射到 光敏树脂上进行固化， 并且逐层固化， 最终得到 3D模型， 但是目前光固化 3D打 印技术不支持同一模型中的多材料打印， 只支持一种材料打印， 有些客户需求 多色彩打印， 有些客户需要不同材料结合验证拓扑优化的效 果， 目前的光固化 3 D打印机不能满足要求。

技术问题

[0003] 在此处键入技术问题描述段落。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为了解决现有技术中的问题， 本发明提供了一种具有独立换液装置的进样器 式 光固定 3D打印装置及换液方法。

[0005] 本发明提供了一种进样器式光固定 3D打印装置， 包括打印平台、 打印液槽及与 所述打印液槽连通的换液装置， 所述换液装置包括打印材料罐、 打印材料进样 器、 清洗材料罐、 清洗材料进样器、 废料罐及废料进样器， 所述打印材料进样 器设有第一活塞机构， 所述打印材料进样器通过三通电磁阀与所述打 印材料罐 连通， 所述三通电磁阀的另一端与所述打印液槽连通 ， 所述清洗材料进样器设 有第二活塞机构， 所述清洗材料进样器分别与所述清洗材料罐及 所述打印液槽 连通， 所述废料进样器设有第三活塞机构， 所述废料进样器分别与所述废料罐 及所述打印液槽连通， 所述清洗材料罐与所述清洗材料进样器之间设 有第一单 向阀， 所述清洗材料进样器与所述打印液槽之间设有 第二单向阀， 所述废料进 样器与所述废料罐之间设有第三单向阀， 所述打印液槽与所述废料进样器之间 设有第四单向阀。

[0006] 作为本发明的进一步改进， 所述打印材料罐、 三通电磁阀及所述打印材料进样 器配合使用、 且至少为两组。

[0007] 作为本发明的进一步改进， 所述第一活塞机构包括第一活塞及与所述第一 活塞 连接的第一驱动机构， 所述第二活塞机构包括第二活塞及与所述第二 活塞连接 的第二驱动机构， 所述第三活塞机构包括第三活塞及与所述第三 活塞连接的第 三驱动机构。

[0008] 作为本发明的进一步改进， 所述第一驱动机构包括第一驱动电机、 第一丝杆及 第一连接杆， 所述第一丝杆与所述第一驱动电机连接， 所述第一连接杆一端套 于所述第一丝杆上， 所述第一连接杆另一端与所述第一活塞连接； 所述第二驱 动机构包括第二驱动电机、 第二丝杆及第二连接杆， 所述第二丝杆与所述第二 驱动电机连接， 所述第二连接杆一端套于所述第二丝杆上， 所述第二连接杆另 一端与所述第二活塞连接； 所述第三驱动机构包括第三驱动电机、 第三丝杆及 第三连接杆， 所述第三丝杆与所述第三驱动电机连接， 所述第三连接杆一端套 于所述第三丝杆上， 所述第三连接杆另一端与所述第三活塞连接。

[0009] 作为本发明的进一步改进， 所述打印液槽内设有超声波发生器。

[0010] 作为本发明的进一步改进， 所述打印液槽内还设有透光离型膜。

[0011] 作为本发明的进一步改进， 所述三通电磁阀为两位三通电磁阀。

[0012] 本发明还提供了一种基于上述光进样器式光固 定 3D打印装置的换液方法， 其特 征在于， 包括以下步骤：

[0013] S1 : 初始状态： 打印液槽内处于清空状态， 此吋第一活塞机构、 第二活塞机构 及第三活塞机构均处于推入状态， 所有打印材料罐分别装有不同种类的打印材 料， 清洗材料罐装有清洗材料， 废液罐清空。

[0014] S2: 打印材料准备： 所有三通电磁阀动作， 确保所有打印材料进样器与所有打 印材料罐分相连通， 所有第一驱动机构动作分别带动所有打印材料 进样器的第 一活塞把相对应的打印材料罐内的材料适量吸 入到打印材料进样器内；

[0015] S3： 打印第一种材料： 其中一个打印材料进样器的第一驱动机构动作 ， 带动对 应的打印材料进样器的第一活塞把打印材料进 样器内的一种打印材料通过打印 液路管完全注入打印液槽内， 进行打印；

[0016] S4: 抽出打印液槽内的材料： 装有第一种打印材料的打印材料进样器的第一 驱 动机构动作， 带动对应打印材料进样器的第一活塞把打印液 槽内的第一种材料 通过打印液路管完全吸入打印材料进样器内， 清空打印液槽；

[0017] S5: 清洗打印液槽内的材料残留： 清洗材料进样器的第二驱动机构动作， 带动 第二活塞向上运动， 通过清洗液路管和第一单向阀把清洗材料从清 洗材料罐内 吸入到清洗材料进样器， 第二驱动机构动作， 带动清洗材料进样器的活塞向下 运动， 将清洗材料进样器内的清洗材料经过清洗液路 管和第二单向阀注入到打 印液槽内， 然后幵启超声波发生器， 对已经打印的模型和打印液槽进行清洗；

[0018] S6: 排出清洗材料： 经过超声波发生器进行清洗后， 第三驱动机构动作， 带动 废液进样器的第三活塞， 通过废液液路管和第四单向阀把用过的清洗材 料从打 印液槽内吸入到废液进样器内； 然后第三驱动机构反向动作， 带动废液进样器 的第三活塞， 通过废液液路管和第三单向阀将用过的清洗材 料从废液进样器注 入到废液罐内；

[0019] S7: 更换另一种打印材料进行打印： 根据实际清洗效果， 步骤 S5和 S6可以进行 多次， 直到清洗到合适的程度为止； 清洗完毕后， 另一个打印材料进样器的第 一驱动机构动作， 带动对应的打印材料进样器的第一活塞， 把打印材料进样器 内的另一种材料通过打印液路管完全注入打印 液槽内， 进行打印；

[0020] S8: 重复步骤 S4到步骤 S7， 直到把多种打印材料的模型打印出来。

发明的有益效果

有益效果

[0021] 本发明的有益效果是： 该进样器式光固定 3D打印装置及换液方法， 其能够通过 换液装置使同一个成型模型由多种性能不同的 材料构成， 为科研提供帮助， 并 且使多材料打印过程中更节省材料， 清洗干净方便， 而且结构简单， 成本低， 控制简单。

对附图的简要说明

附图说明

[0022] 图 1是本发明一种进样器式光固定 3D打印装置的结构原理图； [0023] 图 2是本发明换液方法的流程图。

[0024] 附图标记： 1-打印液槽， 2-透光离型膜， 3-打印平台， 4-超声波发生器， 501-第 一打印材料进样器， 502-第二打印材料进样器， 503-清洗材料进样器， 504-废料 进样器， 601、 602-第一驱动机构， 603-第二驱动机构， 604-第三驱动机构， 701 、 702-打印液路管， 703、 705-清洗液路管， 704、 706-废液液路管， 801-第二单 向阀， 802-第四单向阀， 803-第一单向阀， 804-第三单向阀， 901-清洗材料罐， 9 02-废料罐， 903-第一打印材料罐， 904-第二打印材料罐， 1001-第一三通电磁阀 ， 1002-第二三通电磁阀。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0025] 在此处键入本发明的最佳实施方式描述段落。

本发明的实施方式

[0026] 如图 1及图 2所示， 本发明公幵了一种进样器式光固定 3D打印装置， 包括打印平 台 3、 打印液槽 1及与所述打印液槽 1连通的换液装置， 打印液槽 1用于给打印平 台 3输送打印材料， 所述换液装置包括打印材料罐、 打印材料进样器、 清洗材料 罐 901、 清洗材料进样器 503、 废料罐 902及废料进样器 504， 所述打印材料进样 器设有第一活塞机构， 所述打印材料进样器通过三通电磁阀与所述打 印材料罐 连通， 所述三通电磁阀的另一端与所述打印液槽 1连通， 所述清洗材料进样器 50 3设有第二活塞机构， 所述清洗材料进样器 503设有第二活塞机构， 所述清洗材 料进样器 503分别与所述清洗材料罐 901及所述打印液槽 1连通， 所述废料进样器 504设有第三活塞机构， 所述废料进样器 504分别与所述废料罐 902及所述打印液 槽 1连通， 所述清洗材料罐 901与所述清洗材料进样器 503之间设有第一单向阀 80 3， 所述清洗材料进样器 503与所述打印液槽 1之间设有第二单向阀 801， 所述废 料进样器 504与所述废料罐 902之间设有第三单向阀 804， 所述打印液槽 1与所述 废料进样器 504之间设有第四单向阀 802。

[0027] 所述第一活塞机构包括第一活塞及与所述第一 活塞连接的第一驱动机构， 所述 第二活塞机构包括第二活塞及与所述第二活塞 连接的第二驱动机构 603， 所述第 三活塞机构包括第三活塞及与所述第三活塞连 接的第三驱动机构 604。

[0028] 所述第一驱动机构包括第一驱动电机、 第一丝杆及第一连接杆， 所述第一丝杆 与所述第一驱动电机连接， 所述第一连接杆一端套于所述第一丝杆上， 所述第 一连接杆另一端与所述第一活塞连接； 所述第二驱动机构 603包括第二驱动电机 、 第二丝杆及第二连接杆， 所述第二丝杆与所述第二驱动电机连接， 所述第二 连接杆一端套于所述第二丝杆上， 所述第二连接杆另一端与所述第二活塞连接 ； 所述第三驱动机构 604包括第三驱动电机、 第三丝杆及第三连接杆， 所述第三 丝杆与所述第三驱动电机连接， 所述第三连接杆一端套于所述第三丝杆上， 所 述第三连接杆另一端与所述第三活塞连接。

[0029] 所述打印液槽 1内设有超声波发生器 4。

[0030] 所述打印液槽 1内还设有透光离型膜 2。

[0031] 所述三通电磁阀为两位三通电磁阀。

[0032] 本发明还公幵了一种基于上述进样器式光固定 3D打印装置的换液方法， 所述打 印材料罐、 三通电磁阀及所述打印材料进样器配合使用、 且至少为两组， 本实 施例中以两组为例， 分别装有八、 B两种材料， 所述打印材料罐包括第一打印材 料罐 903及第二打印材料罐 904， 所述打印材料进样器包括第一打印材料进样器 5 01及第二打印材料进样器 502， 所述三通电磁阀包括第一三通电磁阀 1001及第二 三通电磁阀 1002， 所述第一打印打印材料罐内装有 A材料， 第二打印材料罐 904 内装有 B材料， 该方法包括以下步骤：

[0033] 步骤 S1打印液槽 1 : 初始状态， 打印液槽 1内是清空状态， 此吋两个第一活塞机 构、 第二活塞机构及第三活塞机构均处于推入状态 ， 第一打印材料罐 903、 第二 打印材料罐 904和清洗材料罐 901分别装有足够的打印材料及清洗材料， 废液罐 有足够的空间来储存废液。

[0034] 步骤 S2: 打印材料准备： 第一三通电磁阀 1001及第二三通电磁阀 1002动作， 确保第一打印材料进样器 501及第二打印材料进样器 502分别与第一打印材料罐 9 03及第二打印材料罐 904相连通， 两个第一驱动机构动作分别带动两个打印材料 进样器的第一活塞把打印材料罐内的材料适量 吸入打印材料进样器内；

[0035] 步骤 S3: 打印 A材料： 第一打印材料进样器 501的第一驱动机构 601动作， 带动 第一打印材料进样器 501的第一活塞把第一打印材料进样器 501内的 A材料通过打 印液路管 701完全注入打印液槽 1内， 进行打印；

[0036] 步骤 S4: 抽出打印液槽内的材料： 模型打印， 需要更换 A材料吋， 第一打印材 料进样器 501的第一驱动机 601构动作， 带动第一打印材料进样器 501的第一活塞 把打印液槽 1内 A材料通过打印液路管 701完全吸入第一打印材料进样器 501内， 清空打印液槽 1 ;

[0037] 步骤 S5: 清洗打印液槽内的材料残留： 清洗材料进样器 503的第二驱动机构 603 动作， 带动第二活塞向上运动， 通过清洗液路管 705和第一单向阀 803把清洗材 料从清洗材料罐 901内吸入到清洗材料进样器 503， 第二驱动机构 603动作， 带动 清洗材料进样器 503的活塞向下运动， 将清洗材料进样器 503内的清洗材料经过 清洗液路管 703和第二单向阀 801注入到打印液槽 1内， 然后幵启超声波发生器 4 ， 对已经打印的模型和打印液槽 1进行清洗；

[0038] 步骤 S6: 排出清洗材料： 经过超声波发生器 4进行清洗后， 第三驱动机构 604动 作， 带动废液进样器的第三活塞， 通过废液液路管 704和第四单向阀 802把用过 的清洗材料 （废液） 从打印液槽 1内吸入到废液进样器 504内； 然后第三驱动机 构 604反向动作， 带动废液进样器 504的第三活塞， 通过废液液路管 706和第三单 向阀 804将用过的清洗材料从废液进样器 504注入到废液罐 902内；

[0039] 步骤 S7: 更换 B材料打印： 根据实际清洗效果， 步骤 4和 5可以进行多次， 直到 清洗到合适的程度为止； 清洗完毕后， 第二打印材料进样器 502的第一驱动机构 602动作， 带动第二打印材料进样器 502的第一活塞， 把第二打印材料进样器 502 内的 B材料通过打印液路管 702完全注入打印液槽 1内， 进行打印；

[0040] 步骤 S8: 重复步骤 S4到步骤 S7， 直到把多种打印材料的模型打印出来。

[0041] 该进样器式光固定 3D打印装置及换液方法， 其能够通过换液装置使同一个成型 模型由多种性能不同的材料构成， 为科研提供帮助， 并且使多材料打印过程中 更节省材料， 清洗干净方便， 而且结构简单， 成本低， 控制简单。

[0042] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明 所作的进一步详细说明， 不能认 定本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领域的普通技术 人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明的保护范围。 工业实用性

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序列表自由内容

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