本發(fā)明涉及3D技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃3D打印方法及裝置。

背景技術(shù)：

3D打印(3D printing)是制造業(yè)領(lǐng)域正在迅速發(fā)展的一項新興技術(shù)，被稱為“具有工業(yè)革命意義的制造技術(shù)”。運用該技術(shù)進行生產(chǎn)的主要流程是：應(yīng)用計算機軟件，設(shè)計出立體的加工樣式，然后通過特定的成型設(shè)備(俗稱“3D打印機”)，用液化、粉末化、絲化的固體材料逐層“打印”出產(chǎn)品。3D打印3依托多個學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，在航天和國防、生物醫(yī)學(xué)、政府、醫(yī)療設(shè)備、高科技、教育業(yè)、制造業(yè)、汽車摩托車、家電等領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用，發(fā)展前景廣泛。

雖然3D打印技術(shù)愈發(fā)成熟，玻璃3D打印卻并未受到廣泛關(guān)注，這是因為玻璃打印難度大，該材質(zhì)和傳統(tǒng)的塑料、樹脂等材質(zhì)不同，玻璃液體固化成型需要經(jīng)過保溫退火等步驟，而在該過程中如果溫度控制不當(dāng)?shù)?，會發(fā)生玻璃炸裂等，從而降低玻璃成型效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種玻璃3D打印方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在融化3D玻璃原料時不能實現(xiàn)玻璃原料的快速融化的問題。

為此，本發(fā)明實施例提供了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明第一方面提供了一種玻璃3D打印方法，包括：將玻璃原料放置于坩堝爐中；通過圍繞在所述坩堝爐外壁的第一高頻線圈對所述玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料；根據(jù)融化后的玻璃原理形成玻璃制品。

結(jié)合本發(fā)明第一方面，本發(fā)明第一方面第一實施方式中，通過圍繞在所述坩堝爐外壁的第一高頻線圈對所述玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料的同時，還包括：通過攪拌棒攪拌正在融化或者已經(jīng)融化的玻璃原料，排除氣泡。

結(jié)合本發(fā)明第一方面，本發(fā)明第一方面第二實施方式中，通過圍繞在所述坩堝爐外壁的第一高頻線圈對所述玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料之后，還包括：通過助推氣體使得融化后的玻璃原料從所述坩堝爐的液熔噴嘴流出至冷卻平臺，以使得在所述冷卻平臺形成玻璃制品。

結(jié)合本發(fā)明第一方面第二實施方式，本發(fā)明第一方面第三實施方式中，所述助推氣體包括惰性氣體。

結(jié)合本發(fā)明第一方面第二實施方式，本發(fā)明第一方面第四實施方式中，通過助推氣體使得融化后的玻璃原料從所述坩堝爐的液熔噴嘴流出至冷卻平臺之前，還包括：通過冷凝空氣和圍繞在所述液熔噴嘴的第二高頻線圈對融化后的玻璃原料進行降溫。

本發(fā)明第二方面還提供了一種玻璃3D打印裝置，包括：放置模塊，用于將玻璃原料放置于坩堝爐中；加熱模塊，用于通過圍繞在所述坩堝爐外壁的第一高頻線圈對所述玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料；處理模塊，用于根據(jù)融化后的玻璃原理形成玻璃制品。

結(jié)合本發(fā)明第二方面，本發(fā)明第二方面第一實施方式中，所述裝置還包括：攪拌模塊，用于在所述加熱模塊通過圍繞在所述坩堝爐外壁的第一高頻線圈對所述玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料的同時，通過攪拌棒攪拌正在融化或者已經(jīng)融化的玻璃原料，排除氣泡。

結(jié)合本發(fā)明第二方面，本發(fā)明第二方面第二實施方式中，所述裝置還包括：助推模塊，用于在所述加熱模塊通過圍繞在所述坩堝爐外壁的第一高頻線圈對所述玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料之后，通過助推氣體使得融化后的玻璃原料從所述坩堝爐的液熔噴嘴流出至冷卻平臺，以使得在所述冷卻平臺形成玻璃制品。

結(jié)合本發(fā)明第二方面第二實施方式，本發(fā)明第二方面第三實施方式中，所述助推氣體包括惰性氣體。

結(jié)合本發(fā)明第二方面第二實施方式，本發(fā)明第二方面第四實施方式中，所述裝置還包括：降溫模塊，用于在所述助推模塊通過助推氣體使得融化后的玻璃原料從所述坩堝爐的液熔噴嘴流出至冷卻平臺之前，通過冷凝空氣和圍繞在所述液熔噴嘴的第二高頻線圈對融化后的玻璃原料進行降溫。

本發(fā)明實施例技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明實施例提供了一種玻璃3D打印方法及裝置，將玻璃原料放置于坩堝爐中。通過圍繞在坩堝爐外壁的第一高頻線圈對該玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料，該第一高頻線圈為加熱線圈，通過加熱線圈可以快速實現(xiàn)玻璃的融化，并且恒溫存儲玻璃液體，可以在需要打印的時候及時擠出玻璃液體，提高工作效率。根據(jù)融化后的玻璃原理形成玻璃制品。解決了現(xiàn)有技術(shù)中在融化3D玻璃原料時不能實現(xiàn)玻璃原料的快速融化的問題，提高了玻璃3D打印的精度，實現(xiàn)了更好的打印效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的玻璃3D打印方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的玻璃3D打印設(shè)備示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的玻璃3D打印裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

在本實施例中提供了一種玻璃3D打印方法，圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的玻璃3D打印方法的流程圖，如圖1所示，該流程包括如下步驟：

步驟S101，將玻璃原料放置于坩堝爐中；

步驟S102，通過圍繞在該坩堝爐外壁的第一高頻線圈對玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料；該第一高頻線圈為加熱線圈，通過加熱線圈可以快速實現(xiàn)玻璃的融化，并且恒溫存儲玻璃液體，可以在需要打印的時候及時擠出玻璃液體，提高工作效率。

步驟S103，根據(jù)融化后的玻璃原理形成玻璃制品。

傳統(tǒng)3D打印的材質(zhì)是聚乳酸(PLA)，ABS樹脂等塑料材質(zhì)，或者用于激光打印的粉末材質(zhì)等，而玻璃3D打印中使用玻璃原料時，玻璃的熔點(約1000度)較塑料材質(zhì)(約200度)高很多；而使用玻璃粉末會導(dǎo)致打印的物體顆粒感強，不均勻。通過上述步驟，在對坩堝爐中的玻璃原料進行加熱時，通過圍繞在該坩堝爐外壁的第一高頻線圈對玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料；通過第一高頻線圈可以快速實現(xiàn)玻璃的融化，并且恒溫存儲玻璃液體，可以在需要打印的時候及時擠出玻璃液體，提高工作效率。解決了現(xiàn)有技術(shù)中在融化3D玻璃原料時不能實現(xiàn)玻璃原料的快速融化的問題，提高了玻璃3D打印的精度，實現(xiàn)了更好的打印效果。

為了提高玻璃3D打印的均勻程度，在一個可選實施例中，通過圍繞在坩堝爐外壁的第一高頻線圈對該玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料的同時，通過攪拌棒攪拌正在融化或者已經(jīng)融化的玻璃原料，排除氣泡。從而進一步提高了玻璃3D打印的精度。

在將玻璃原料融化為玻璃液體之后，需要將玻璃液體流如冷卻平臺進一步形成玻璃制品，為了使得玻璃液體快速流入至冷卻平臺，在一個可選實施例中，通過圍繞在坩堝爐外壁的第一高頻線圈對玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料之后，通過助推氣體使得融化后的玻璃原料從坩堝爐的液熔噴嘴流出至冷卻平臺，以使得在該冷卻平臺形成玻璃制品。

在一個可選實施例中，上述助推氣體包括惰性氣體。

因為玻璃液體固化成型需要經(jīng)過保溫退火等步驟，而在該過程中如果溫度控制不當(dāng)?shù)?，會發(fā)生玻璃炸裂等，從而降低玻璃成型效率。為了使得玻璃液體可以快速降溫，在一個可選實施例中，通過助推氣體使得融化后的玻璃原料從坩堝爐的液熔噴嘴流出至冷卻平臺之前，通過冷凝空氣和圍繞在液熔噴嘴的第二高頻線圈對融化后的玻璃原料進行降溫，從而可以進一步在冷卻平臺上實現(xiàn)快速退火，形成玻璃制品。

下面結(jié)合一個具體的可選實施例進行詳細說明。

如圖2所示，玻璃液體存儲在坩堝爐D內(nèi)，坩堝爐主要用于高溫熔化玻璃，并在非打印時存儲玻璃液體。冷卻平臺及退火爐在玻璃液體經(jīng)過擠出頭固化時，需要有冷卻平臺將玻璃液體降溫從而實現(xiàn)固化。同時，也需要對成型的物體進行退火保溫，防止玻璃的碎裂。玻璃原料放置在坩堝爐D中，通過高頻線圈E可以實現(xiàn)快速加熱，融化玻璃。為了排除玻璃雜質(zhì)及其他空氣，通過攪拌棒G不斷攪拌，排除氣泡。玻璃液體通過助推空氣F，使得玻璃液體從液熔噴嘴C中流出，并在冷凝空氣A和高頻線圈B的作用下對玻璃液體降溫，并在冷卻平臺H上實現(xiàn)退火，形成玻璃制品。

在本實施例中還提供了一種玻璃3D打印裝置，該裝置用于實現(xiàn)上述實施例及優(yōu)選實施方式，已經(jīng)進行過說明的不再贅述。如以下所使用的，術(shù)語“模塊”可以實現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟件來實現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。

如圖3所示該裝置包括：放置模塊31，用于將玻璃原料放置于坩堝爐中；加熱模塊32，用于通過圍繞在該坩堝爐外壁的第一高頻線圈對該玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料；處理模塊33，用于根據(jù)融化后的玻璃原理形成玻璃制品。

可選地，該裝置還包括：攪拌模塊，用于在該加熱模塊通過圍繞在該坩堝爐外壁的第一高頻線圈對該玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料的同時，通過攪拌棒攪拌正在融化或者已經(jīng)融化的玻璃原料，排除氣泡。

可選地，該裝置還包括：助推模塊，用于在該加熱模塊通過圍繞在該坩堝爐外壁的第一高頻線圈對該玻璃原料進行加熱，融化玻璃原料之后，通過助推氣體使得融化后的玻璃原料從該坩堝爐的液熔噴嘴流出至冷卻平臺，以使得在該冷卻平臺形成玻璃制品。

可選地，該助推氣體包括惰性氣體。

可選地，該裝置還包括：降溫模塊，用于在該助推模塊通過助推氣體使得融化后的玻璃原料從該坩堝爐的液熔噴嘴流出至冷卻平臺之前，通過冷凝空氣和圍繞在該液熔噴嘴的第二高頻線圈對融化后的玻璃原料進行降溫。

上述各個模塊的更進一步的功能描述與上述對應(yīng)實施例相同，在此不再贅述。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。