專利名稱：一種以糖基材料為原料的快速成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于快速成型制造領(lǐng)域，涉及ー種以糖基材料為原料的快速成型方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的快速成型的方法有很多種，也取得了豐碩的成果。其應(yīng)用分層加工、逐層累加的制造方式，使得制件形狀不受限制，制作成本降低并且應(yīng)用范圍廣?，F(xiàn)有快速成型中使用的材料有許多種，包括光敏樹脂、ABS粉末、蠟粉、尼龍粉末、陶瓷粉末、覆膜紙等。材料性質(zhì)的不同直接影響到制件質(zhì)量、制件成本及制作環(huán)境，現(xiàn)有的成型方法所涉及到的材料主要存在以下不足(I)在快速成型制作過程中，加工的材料因為受熱或者內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，會向空氣中排放出刺鼻難聞甚至有毒的氣體，造成環(huán)
境污染，并對操作人員的身體健康產(chǎn)生惡劣影響，有些快速成型材料本身就含有有害物質(zhì)；
(2)材料價格昂貴，因為快速成型エ藝的限制，對材料性能要求嚴(yán)格，因此針對于快速成型技術(shù)的特制的材料研發(fā)周期長、制作費用高，提高了制作成本的同時阻礙快速成型進(jìn)ー步普及市場；(3)材料浪費嚴(yán)重，因為快速成型加工制作過程特點，一次制作過程中許多材料沒有加工卻已經(jīng)成為廢料，如LOM法所用的覆膜紙或覆膜塑料等材料利用率很低，并且目前所有快速成型方法所用材料都不能回收再用。以上幾點不足使得材料的問題現(xiàn)有的快速成型制作不符合緑色制造的原則。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種糖基快速成型方法，在保證制件質(zhì)量的基礎(chǔ)上，利用糖基材料為原料，在保證制件質(zhì)量的同時，實現(xiàn)加工過程零污染排放、廢料回收再利用。為了達(dá)到上述目的而采用的技術(shù)解決方案是這樣的一種糖基快速成型方法，利用糖基材料作為加工原材料，通過分層制造、逐層累加的方式進(jìn)行加工制作，制件及制作過程中產(chǎn)生的廢料實現(xiàn)全部回收再利用。本發(fā)明的技術(shù)方案還包括所說的糖基材料包括固態(tài)糖類、液態(tài)糖類、粘稠狀糖類。本發(fā)明的技術(shù)方案還包括所說的固態(tài)糖類。其包括單糖、寡糖、結(jié)合糖。本發(fā)明的技術(shù)方案還包括所說的分層制造、逐層累加的方式包括使用激光有選擇性的掃描糖基材料成型、使用粘結(jié)材料有選擇性的粘結(jié)糖基材料成型、使用噴嘴有選擇性的噴涂糖基材料成型、使用電子束有選擇性的掃描糖基材料成型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于所采用的快速成型加工材料為糖基材料，這類材料不僅取材容易，價格低廉，并且在加工制作的過程中不會產(chǎn)生污染環(huán)境的有毒物質(zhì)，對操作人員的健康無任何威脅，制件及廢料可全部再回收循環(huán)使用。


圖I為本發(fā)明中一個實施例的示意圖；附圖中各數(shù)字符號名稱分別是1-鋪糖粉裝置，2-供糖粉缸，3-供糖粉缸托板，4_待加工糖粉，5-成型缸托板，6-未凝固成型的糖粉，7-以燒結(jié)成型的糖粉固化層，8-激光束，9-低功率激光器及光路部分。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)ー步說明，但本發(fā)明的實際方法并不僅限于下述的實施例。參考圖1，一種以糖基材料為原料的快速成型方法，以使用糖粉材料為例，使用激光選擇性燒結(jié)方式加工制作，包括下列步驟I)首先在對要制造的零件的三維CAD立體模型進(jìn)行面型化處理，分層切片，獲得·零件的截面信息；2)供糖粉缸2中的供糖粉缸托板3上升ー個工作層厚的距離，由鋪糖粉裝置I將待加工糖粉4均勻鋪平在成型缸的工作面上，用低功率激光器9根據(jù)截面信息發(fā)出激光束8有選擇的掃描工作面，通過糖粉微熔化再凝固，從而形成ー個以燒結(jié)成型的糖粉固化層7 ；3)成型缸托板5下降ー個成型層厚的距離，重復(fù)步驟2)，形成ー個新的固化層，與已固化層相粘接；4)重復(fù)步驟2)-步驟3)，直至模型完全完成；5)成型缸托板5上升，回收未凝固成型的糖粉6，清理成型件表面，將有細(xì)微凝固的粉末經(jīng)過二次處理制成新粉末以便重復(fù)使用。應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種以糖基材料為原料的快速成型方法，其特征在于，利用糖基材料作為加工原材料，通過分層制造、逐層累加的方式進(jìn)行加工制作，制件及制作過程中產(chǎn)生的廢料實現(xiàn)回收再利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，具體包括下列步驟 1)首先在對要制造的零件的三維CAD立體模型進(jìn)行面型化處理，分層切片，獲得零件的截面信息； 2)供糖粉缸(2)中的供糖粉缸托板(3)上升一個工作層厚的距離，由鋪糖粉裝置(I)將待加工糖粉(4)均勻鋪平在成型缸的工作面上，用低功率激光器(9)根據(jù)截面信息發(fā)出激光束(8)有選擇的掃描工作面，通過糖粉微熔化再凝固，從而形成一個以燒結(jié)成型的糖粉固化層⑵； 3)成型缸托板(5)下降一個成型層厚的距離，重復(fù)步驟2)，形成一個新的固化層，與已固化層相粘接； 4)重復(fù)步驟2)-步驟3)，直至模型完全完成； 5)成型缸托板(5)上升，回收未凝固成型的糖粉￠)，清理成型件表面，將有細(xì)微凝固的粉末經(jīng)過二次處理制成新粉末以便重復(fù)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述糖基材料包括固態(tài)糖類、液態(tài)糖類、粘稠狀糖類。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的固態(tài)糖類包括單糖、寡糖、結(jié)合糖。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述分層制造、逐層累加的方式包括使用激光選擇性的掃描糖基材料成型、使用粘結(jié)材料有選擇性的粘結(jié)糖基材料成型、使用噴嘴有選擇性的噴涂糖基材料成型、使用電子束有選擇性的掃描糖基材料成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以糖基材料為原料的快速成型方法，利用糖基材料作為加工原材料，通過分層制造、逐層累加的方式進(jìn)行加工制作，制件及制作過程中產(chǎn)生的廢料實現(xiàn)回收再利用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于所采用的快速成型加工材料為糖基材料，這類材料不僅取材容易，價格低廉，并且在加工制作的過程中不會產(chǎn)生污染環(huán)境的有毒物質(zhì)，對操作人員的健康無任何威脅，制件及廢料可全部再回收循環(huán)使用。
文檔編號B23K26/00GK102785027SQ20121031028
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者何成, 盧秉恒, 李滌塵, 楊來俠 申請人:西安科技大學(xué)