CN210969934U - 数字光处理多材料打印快速更换清洗*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数字光处理多材料打印快速更换清洗***，包括气压及真空控制器，材料储存***、气压泵和成型槽，所述成型槽与气压及真空控制器，材料储存***和气压泵之间相通连接设置，成型槽与气压及真空控制器之间设有高压热风干燥***加热器，所述气压及真空控制器为两个设置，并材料储存***内部设置Arduino控制板，从而实现数字光处理多材料打印快速更换清洗***。

Description

数字光处理多材料打印快速更换清洗***

技术领域

本实用新型涉及多材料打印快速更换清洗领域，具体涉及数字光处理多材料打印快速更换清洗***。

背景技术

随着现代化的发展，数字光处理多材料打印尚处于实验室阶段，技术方案一般采用针筒挤出和抽回多种材料，手动控制实现多材料打印。不能与打印控制***通信，实现全自动化多材料打印。材料更换效率低且清洗困难，容易发生多种材料之间相互污染，导致打印精度低，严重时可能导致打印失败。本实用新型研制出一种数字光处理多材料打印快速更换清洗***以用来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，研制出数字光处理多材料打印快速更换清洗***，包括气压及真空控制器，材料储存***、气压泵和成型槽，所述成型槽与气压及真空控制器，材料储存***和气压泵之间管道相通连接，成型槽与气压及真空控制器之间设有高压热风干燥***加热器，其特征在于，所述气压及真空控制器为两个设置，并材料储存***内部设置Arduino控制板，通过Arduino控制板实现材料更换和清洗过程控制。

进一步改进在于，所述材料储存***包括并列设置的打印材料盒、清洗材料盒、和废料盒,所述打印材料盒、清洗材料盒均为至少一个设置，每个所述打印材料盒和废料盒上均设有回收泵，并在所述清洗材料盒内装设不同的清洗液。

进一步改进在于，所述成型槽包括设置在成型槽中的液面高度传感器、与成型槽外侧设置的超声发生器、和回料口、以及成型槽两端面设置的进料口、高压热风干燥***下层进气口和高压热风干燥***上层进气口，所述Arduino控制板控制其整个打印过程，控制打印装置中所有的电子元器件，包括高压热风干燥***加热器、电磁阀的开关以及泵的开启等等，通过所述液面高度传感器与电磁阀，可控制流入成型槽的最少打印需求材料容量，缩短材料流入和抽回的时间，所述成型槽设置成右窄左宽，其成型槽的侧面与液面高度传感器相对线的位置设有回料槽角，所述回料槽角分别与回料口联通设置。

进一步改进在于，所述成型槽四周采用不锈钢或铝制等材料，表面进行超疏水处理，槽底采用透光率高的材料，槽底透光材料上设置一层氧气抑制窗口，所述氧气抑制窗口材料为PDMS等材料。

本实用新型所述的数字光处理多材料打印快速更换清洗***，其有益效果在于，真空***的设置，消除打印材料中的气泡，提高打印精度；材料入口设置在成型槽一侧，入口的特点是直径大，便于材料快速流入及不产生气泡，材料流入时增压，加快流速；回料口的孔径较小，便于产生较大的回抽压力，快速回收材料，回收***提高打印材料的重复利用率；

成型槽四周采用不锈钢、铝制等材料，表面进行超疏水处理,减小接触角，易于材料清洗和流出，防止多种材料堆积和相互污染；所有转角处采用圆角过渡，防止转角处发生多种材料难清洗、堆积和相互污染；槽底采用透光率极高的材料，例如高硼硅、硼硅酸盐冕玻璃、光学玻璃、石英玻璃、兰宝石等。槽底透光材料上设置一层“氧气抑制窗口”，如PDMS等；成型槽的宽度方向设置为一端小，另外一端大，便于材料集中收集。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2为成型槽的俯视图；

其中，1-气压及真空控制器，2-回收泵，3-材料储存***，4-气压泵，5-Arduino控制板，6-成型槽，7-高压热风干燥***加热器，31-打印材料盒，32-清洗材料盒，33-废料盒，61-液面高度传感器，62-超声发生器，63-回料口，645-电磁阀，66-进料口，67-高压热风干燥***下层进气口，68-高压热风干燥***上层进气口，69-回料槽角。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例，结合附图1-2，数字光处理多材料打印快速更换清洗***，包括气压及真空控制器1，材料储存***3、气压泵4和成型槽6，所述成型槽6与气压及真空控制器1，材料储存***3和气压泵4之间管道相通连接，成型槽6与气压及真空控制器1之间设有高压热风干燥***加热器7，所述气压及真空控制器1为两个设置，并材料储存***3内部设置Arduino控制板5，通过Arduino控制板5实现材料更换和清洗过程控制。所述材料储存***3包括并列设置的打印材料盒31、清洗材料盒32、和废料盒33,所述打印材料盒31、清洗材料盒32均为至少一个设置，每个所述打印材料盒31和废料盒33上均设有回收泵2，并在所述清洗材料盒32内装设不同的清洗液。所述成型槽6包括设置在成型槽6中的液面高度传感器61、与成型槽6外侧设置的超声发生器62、和回料口63、以及成型槽6两端面设置的进料口66、高压热风干燥***下层进气口67和高压热风干燥***上层进气口68，所述Arduino控制板控制其整个打印过程，控制打印装置中所有的电子元器件，包括高压热风干燥***加热器、电磁阀的开关以及泵的开启等等，通过所述液面高度传感器61与电磁阀645，可控制流入成型槽6的最少打印需求材料容量，缩短材料流入和抽回的时间。所述成型槽6设置成右窄左宽，其成型槽6的侧面与液面高度传感器61相对线的位置设有回料槽角69，所述回料槽角69分别与回料口63联通设置。所述成型槽6四周采用不锈钢材料，表面进行超疏水处理，槽底采用透光率高的材料，槽底透光材料上设置一层氧气抑制窗口，所述氧气抑制窗口材料为PDMS。

具体说明如下：

打印材料盒31，清洗材料盒32和废料盒33的设置顺序并不限定，邻的盒体之间通过固定胶固定或者通过螺钉固定皆可，其打印材料盒31，清洗材料盒31与清洗材料盒32的顺序可依次设置为1、2、3…n，依次可表述为打印材料盒一，打印材料盒二，…打印材料盒n，清洗材料盒一，清洗材料盒二，…清洗材料盒n。

打印材料盒一后侧的电磁阀645动作，打印材料盒一的材料经管道流入成型槽6，材料一打印完成后，开启打印材料盒一前侧的回收泵2，剩余的打印材料回收至打印材料盒一，然后清洗材料盒一后侧的电磁阀645动作，清洗材料盒一内的溶液流入成型槽6进行清洗，清洗后，开启废料盒33前侧的回收泵，废料溶液回收至废料盒33内；一个清洗材料盒不容易将成型槽6清洗干净，即通过不同的打印材料选择相应的清洗材料从而轮流对它进行清洗，这时可以使清洗材料盒二后侧的电磁阀645动作，清洗材料盒二内的溶液流入成型槽6进行再清洗，清洗后，开启废料盒33前侧的回收泵2，废料溶液回收至废料盒33内。

本实用新型所要解决的另一个问题是数字光处理多材料打印快速更换清洗方法，其步骤包括：

a、打印材料盒31的料槽开启真空消除打印材料中的气泡，打印材料由料槽加压后快速流入成型槽6内，流入量经过软件预先计算，成型槽6中设置液面高度传感器61，进料口66设置的电磁阀645，控制材料流入量，打印机的光机开启，开启材料打印过程，打印完成后，成型零件抬起35mm，成型槽6右上角抬起15mm，便于材料流入回料槽角69，Arduino控制板5开始控制材料更换和清洗过程，经过气压泵4快速抽出返回料槽，成型槽6右上角复位；

b、清洗材料盒32内清洗液流入成型槽6，成型零件下降，距离成型槽6底面4mm，开启超声发生器62进行超声清洗，快速对成型槽6和成型零件进行清洗，清洗完成后，成型零件抬起35mm，成型槽6右上角抬起15mm，便于清洗液流入回料槽角69，经过气压泵4快速抽出返回废料盒33，成型槽6右上角复位，成型零件下降，距离成型槽底面4mm，开启高压热风干燥***加热器7上的热风干燥，根据不同打印材料，采用20-60℃热风干燥，快速干燥成型槽6和成型零件。

c、打印材料盒n的料槽开启真空消除打印材料中的气泡，打印材料n由料槽加压后快速流入成型槽6内，流入量经过软件预先计算，成型槽6中设置液面高度传感器61，控制材料流入量，打印机的光机开启材料n打印过程，打印完成后，成型零件抬起35mm，成型槽6右上角抬起15mm，便于材料流入回料槽角69，经过气压泵4快速抽出返回料槽，成型槽6右上角复位；继而进入步骤b。

使用原理：设置真空***，消除打印材料中的气泡，提高打印精度；材料入口设置在成型槽一侧，入口的特点是直径大，便于材料快速流入及不产生气泡，材料流入时增压，加快流速；回料口的孔径较小，便于产生较大的回抽压力，快速回收材料，回收***提高打印材料的重复利用率；在进料口设置阀门，以控制流入成型槽的最少打印需求材料容量，缩短材料流入和抽回的时间；高压热风干燥***，根据不同打印材料，采用20-60℃热风干燥，快速干燥成型槽和成型零件，采用两层设置，下层（单边设置）干燥成型槽，上层（四边设置）干燥成型零件；成型槽右上角可提高15mm，成型槽倾斜一定的角度，利于材料向槽的左下角堆积，便于材料回收；光机的作用为按照一定的图案固化单层打印材料；

采用数字光处理（DLP）方式成型打印材料，例如光敏树脂等，采用自下而上的成型方式，每次的打印需要最少的材料，减少材料浪费和更换材料的时间，提高多材料打印的效率；采用超声波清洗、兆赫级超声清洗或多频清洗等，在成型槽两侧分布，数量3个及以上，侧壁的厚度3-5mm，利于发挥超声清洗最好效果；超声波清洗可免去手动清洗成型槽，并对于成型槽无损伤，清洗液选用易于清洗打印材料等材料，例如去离子水、乙醇和丙酮等，清洗能力强，便于蒸发，可根据清洗需求设置1种及以上清洗液及清洗材料盒；

进而，成型槽四周采用不锈钢、铝制等材料，表面进行超疏水处理,减小接触角，易于材料清洗和流出，防止多种材料堆积和相互污染；所有转角处采用圆角过渡，防止转角处发生多种材料难清洗、堆积和相互污染；槽底采用透光率极高的材料，例如高硼硅、硼硅酸盐冕玻璃、光学玻璃、石英玻璃、兰宝石等；槽底透光材料上设置一层“氧气抑制窗口”，例如PDMS等；成型槽的宽度方向设置为一端小，另外一端大些，便于材料集中收集。

以上为本实用新型的较佳实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

Claims (4)

1.数字光处理多材料打印快速更换清洗***，包括气压及真空控制器（1），材料储存***（3）、气压泵（4）和成型槽（6），所述成型槽（6）与气压及真空控制器（1），材料储存***（3）和气压泵（4）之间通过管道相通连接，成型槽（6）与气压及真空控制器（1）之间设有高压热风干燥***加热器（7），其特征在于，所述气压及真空控制器（1）为两个设置，并材料储存***（3）内部设置Arduino控制板（5），通过Arduino控制板（5）实现多材料更换和清洗过程控制。

2.如权利要求1所述的数字光处理多材料打印快速更换清洗***，其特征在于，所述材料储存***（3）包括并列设置的打印材料盒（31）、清洗材料盒（32）、和废料盒（33）,所述打印材料盒（31）、清洗材料盒（32）均为至少一个设置，每个所述打印材料盒（31）和废料盒（33）上均设有回收泵（2），并在所述清洗材料盒（32）内装设不同的清洗液。

3.如权利要求2所述的数字光处理多材料打印快速更换清洗***，其特征在于，所述成型槽（6）包括设置在成型槽（6）中的液面高度传感器（61）、与成型槽（6）外侧设置的超声发生器（62）、和回料口（63）、以及成型槽（6）两端面设置的进料口（66）、高压热风干燥***下层进气口（67）和高压热风干燥***上层进气口（68），其所述液面高度传感器（61）与电磁阀（645），可控制流入成型槽（6）的最少打印需求材料容量，缩短材料流入和抽回的时间，所述成型槽（6）设置成右窄左宽，其成型槽（6）的侧面与液面高度传感器（61）相对线的位置设有回料槽角（69），所述回料槽角（69）分别与回料口（63）联通设置。

4.如权利要求3所述的数字光处理多材料打印快速更换清洗***，其特征在于，所述成型槽（6）四周采用不锈钢或铝制材料，表面进行超疏水处理，槽底采用透光率高的材料，槽底透光材料上设置一层氧气抑制窗口，所述氧气抑制窗口材料为PDMS。

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