本發(fā)明涉及3d打印機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種進(jìn)樣器式光固定3d打印裝置及換液方法。

背景技術(shù)：

目前光固化3d打印機(jī)，采用dlp、lcos、lcd等得到圖樣化的光路，照射到光敏樹(shù)脂上進(jìn)行固化，并且逐層固化，最終得到3d模型，但是目前光固化3d打印技術(shù)不支持同一模型中的多材料打印，只支持一種材料打印，有些客戶需求多色彩打印，有些客戶需要不同材料結(jié)合驗(yàn)證拓?fù)鋬?yōu)化的效果，目前的光固化3d打印機(jī)不能滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有獨(dú)立換液裝置的進(jìn)樣器式光固定3d打印裝置及換液方法。

本發(fā)明提供了一種進(jìn)樣器式光固定3d打印裝置，包括打印平臺(tái)、打印液槽及與所述打印液槽連通的換液裝置，所述換液裝置包括打印材料罐、打印材料進(jìn)樣器、清洗材料罐、清洗材料進(jìn)樣器、廢料罐及廢料進(jìn)樣器，所述打印材料進(jìn)樣器設(shè)有第一活塞機(jī)構(gòu)，所述打印材料進(jìn)樣器通過(guò)三通電磁閥與所述打印材料罐連通，所述三通電磁閥的另一端與所述打印液槽連通，所述清洗材料進(jìn)樣器設(shè)有第二活塞機(jī)構(gòu)，所述清洗材料進(jìn)樣器分別與所述清洗材料罐及所述打印液槽連通，所述廢料進(jìn)樣器設(shè)有第三活塞機(jī)構(gòu)，所述廢料進(jìn)樣器分別與所述廢料罐及所述打印液槽連通，所述清洗材料罐與所述清洗材料進(jìn)樣器之間設(shè)有第一單向閥，所述清洗材料進(jìn)樣器與所述打印液槽之間設(shè)有第二單向閥，所述廢料進(jìn)樣器與所述廢料罐之間設(shè)有第三單向閥，所述打印液槽與所述廢料進(jìn)樣器之間設(shè)有第四單向閥。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述打印材料罐、三通電磁閥及所述打印材料進(jìn)樣器配合使用、且至少為兩組。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一活塞機(jī)構(gòu)包括第一活塞及與所述第一活塞連接的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二活塞機(jī)構(gòu)包括第二活塞及與所述第二活塞連接的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第三活塞機(jī)構(gòu)包括第三活塞及與所述第三活塞連接的第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一絲桿及第一連接桿，所述第一絲桿與所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述第一連接桿一端套于所述第一絲桿上，所述第一連接桿另一端與所述第一活塞連接；所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二絲桿及第二連接桿，所述第二絲桿與所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述第二連接桿一端套于所述第二絲桿上，所述第二連接桿另一端與所述第二活塞連接；所述第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第三絲桿及第三連接桿，所述第三絲桿與所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述第三連接桿一端套于所述第三絲桿上，所述第三連接桿另一端與所述第三活塞連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述打印液槽內(nèi)設(shè)有超聲波發(fā)生器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述打印液槽內(nèi)還設(shè)有透光離型膜。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述三通電磁閥為兩位三通電磁閥。

本發(fā)明還提供了一種基于上述光進(jìn)樣器式光固定3d打印裝置的換液方法，其特征在于，包括以下步驟：

s1：初始狀態(tài)：打印液槽內(nèi)處于清空狀態(tài)，此時(shí)第一活塞機(jī)構(gòu)、第二活塞機(jī)構(gòu)及第三活塞機(jī)構(gòu)均處于推入狀態(tài)，所有打印材料罐分別裝有不同種類的打印材料，清洗材料罐裝有清洗材料，廢液罐清空。

s2：打印材料準(zhǔn)備：所有三通電磁閥動(dòng)作，確保所有打印材料進(jìn)樣器與所有打印材料罐分相連通，所有第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作分別帶動(dòng)所有打印材料進(jìn)樣器的第一活塞把相對(duì)應(yīng)的打印材料罐內(nèi)的材料適量吸入到打印材料進(jìn)樣器內(nèi)；

s3：打印第一種材料：其中一個(gè)打印材料進(jìn)樣器的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的打印材料進(jìn)樣器的第一活塞把打印材料進(jìn)樣器內(nèi)的一種打印材料通過(guò)打印液路管完全注入打印液槽內(nèi)，進(jìn)行打印；

s4：抽出打印液槽內(nèi)的材料：裝有第一種打印材料的打印材料進(jìn)樣器的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)對(duì)應(yīng)打印材料進(jìn)樣器的第一活塞把打印液槽內(nèi)的第一種材料通過(guò)打印液路管完全吸入打印材料進(jìn)樣器內(nèi)，清空打印液槽；

s5：清洗打印液槽內(nèi)的材料殘留：清洗材料進(jìn)樣器的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)第二活塞向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)清洗液路管和第一單向閥把清洗材料從清洗材料罐內(nèi)吸入到清洗材料進(jìn)樣器，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)清洗材料進(jìn)樣器的活塞向下運(yùn)動(dòng)，將清洗材料進(jìn)樣器內(nèi)的清洗材料經(jīng)過(guò)清洗液路管和第二單向閥注入到打印液槽內(nèi)，然后開(kāi)啟超聲波發(fā)生器，對(duì)已經(jīng)打印的模型和打印液槽進(jìn)行清洗；

s6：排出清洗材料：經(jīng)過(guò)超聲波發(fā)生器進(jìn)行清洗后，第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)廢液進(jìn)樣器的第三活塞，通過(guò)廢液液路管和第四單向閥把用過(guò)的清洗材料從打印液槽內(nèi)吸入到廢液進(jìn)樣器內(nèi)；然后第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)反向動(dòng)作，帶動(dòng)廢液進(jìn)樣器的第三活塞，通過(guò)廢液液路管和第三單向閥將用過(guò)的清洗材料從廢液進(jìn)樣器注入到廢液罐內(nèi)；

s7：更換另一種打印材料進(jìn)行打?。焊鶕?jù)實(shí)際清洗效果，步驟s5和s6可以進(jìn)行多次，直到清洗到合適的程度為止；清洗完畢后，另一個(gè)打印材料進(jìn)樣器的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的打印材料進(jìn)樣器的第一活塞，把打印材料進(jìn)樣器內(nèi)的另一種材料通過(guò)打印液路管完全注入打印液槽內(nèi)，進(jìn)行打??；

s8：重復(fù)步驟s4到步驟s7，直到把多種打印材料的模型打印出來(lái)。

本發(fā)明的有益效果是：該進(jìn)樣器式光固定3d打印裝置及換液方法，其能夠通過(guò)換液裝置使同一個(gè)成型模型由多種性能不同的材料構(gòu)成，為科研提供幫助，并且使多材料打印過(guò)程中更節(jié)省材料，清洗干凈方便，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，控制簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種進(jìn)樣器式光固定3d打印裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本發(fā)明換液方法的流程圖。

附圖標(biāo)記：1-打印液槽，2-透光離型膜，3-打印平臺(tái)，4-超聲波發(fā)生器，501-第一打印材料進(jìn)樣器，502-第二打印材料進(jìn)樣器，503-清洗材料進(jìn)樣器，504-廢料進(jìn)樣器，601、602-第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，603-第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，604-第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，701、702-打印液路管，703、705-清洗液路管，704、706-廢液液路管，801-第二單向閥，802-第四單向閥，803-第一單向閥，804-第三單向閥，901-清洗材料罐，902-廢料罐，903-第一打印材料罐，904-第二打印材料罐，1001-第一三通電磁閥，1002-第二三通電磁閥。

具體實(shí)施方式

如圖1及圖2所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種進(jìn)樣器式光固定3d打印裝置，包括打印平臺(tái)3、打印液槽1及與所述打印液槽1連通的換液裝置，打印液槽1用于給打印平臺(tái)3輸送打印材料，所述換液裝置包括打印材料罐、打印材料進(jìn)樣器、清洗材料罐901、清洗材料進(jìn)樣器503、廢料罐902及廢料進(jìn)樣器504，所述打印材料進(jìn)樣器設(shè)有第一活塞機(jī)構(gòu)，所述打印材料進(jìn)樣器通過(guò)三通電磁閥與所述打印材料罐連通，所述三通電磁閥的另一端與所述打印液槽1連通，所述清洗材料進(jìn)樣器503設(shè)有第二活塞機(jī)構(gòu)，所述清洗材料進(jìn)樣器503設(shè)有第二活塞機(jī)構(gòu)，所述清洗材料進(jìn)樣器503分別與所述清洗材料罐901及所述打印液槽1連通，所述廢料進(jìn)樣器504設(shè)有第三活塞機(jī)構(gòu)，所述廢料進(jìn)樣器504分別與所述廢料罐902及所述打印液槽1連通，所述清洗材料罐901與所述清洗材料進(jìn)樣器503之間設(shè)有第一單向閥803，所述清洗材料進(jìn)樣器503與所述打印液槽1之間設(shè)有第二單向閥801，所述廢料進(jìn)樣器504與所述廢料罐902之間設(shè)有第三單向閥804，所述打印液槽1與所述廢料進(jìn)樣器504之間設(shè)有第四單向閥802。

所述第一活塞機(jī)構(gòu)包括第一活塞及與所述第一活塞連接的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二活塞機(jī)構(gòu)包括第二活塞及與所述第二活塞連接的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)603，所述第三活塞機(jī)構(gòu)包括第三活塞及與所述第三活塞連接的第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)604。

所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一絲桿及第一連接桿，所述第一絲桿與所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述第一連接桿一端套于所述第一絲桿上，所述第一連接桿另一端與所述第一活塞連接；所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)603包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二絲桿及第二連接桿，所述第二絲桿與所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述第二連接桿一端套于所述第二絲桿上，所述第二連接桿另一端與所述第二活塞連接；所述第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)604包括第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第三絲桿及第三連接桿，所述第三絲桿與所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述第三連接桿一端套于所述第三絲桿上，所述第三連接桿另一端與所述第三活塞連接。

所述打印液槽1內(nèi)設(shè)有超聲波發(fā)生器4。

所述打印液槽1內(nèi)還設(shè)有透光離型膜2。

所述三通電磁閥為兩位三通電磁閥。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于上述進(jìn)樣器式光固定3d打印裝置的換液方法，所述打印材料罐、三通電磁閥及所述打印材料進(jìn)樣器配合使用、且至少為兩組，本實(shí)施例中以兩組為例，分別裝有a、b兩種材料，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，所述打印材料進(jìn)樣器包括第一打印材料進(jìn)樣器501及第二打印材料進(jìn)樣器502，所述三通電磁閥包括第一三通電磁閥1001及第二三通電磁閥1002，所述第一打印打印材料罐內(nèi)裝有a材料，第二打印材料罐904內(nèi)裝有b材料，該方法包括以下步驟：

步驟s1打印液槽1：初始狀態(tài)，打印液槽1內(nèi)是清空狀態(tài)，此時(shí)兩個(gè)第一活塞機(jī)構(gòu)、第二活塞機(jī)構(gòu)及第三活塞機(jī)構(gòu)均處于推入狀態(tài)，第一打印材料罐903、第二打印材料罐904和清洗材料罐901分別裝有足夠的打印材料及清洗材料，廢液罐有足夠的空間來(lái)儲(chǔ)存廢液。

步驟s2：打印材料準(zhǔn)備：第一三通電磁閥1001及第二三通電磁閥1002動(dòng)作，確保第一打印材料進(jìn)樣器501及第二打印材料進(jìn)樣器502分別與第一打印材料罐903及第二打印材料罐904相連通，兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作分別帶動(dòng)兩個(gè)打印材料進(jìn)樣器的第一活塞把打印材料罐內(nèi)的材料適量吸入打印材料進(jìn)樣器內(nèi)；

步驟s3：打印a材料：第一打印材料進(jìn)樣器501的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)601動(dòng)作，帶動(dòng)第一打印材料進(jìn)樣器501的第一活塞把第一打印材料進(jìn)樣器501內(nèi)的a材料通過(guò)打印液路管701完全注入打印液槽1內(nèi)，進(jìn)行打印；

步驟s4：抽出打印液槽內(nèi)的材料：模型打印，需要更換a材料時(shí)，第一打印材料進(jìn)樣器501的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)601構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)第一打印材料進(jìn)樣器501的第一活塞把打印液槽1內(nèi)a材料通過(guò)打印液路管701完全吸入第一打印材料進(jìn)樣器501內(nèi)，清空打印液槽1；

步驟s5：清洗打印液槽內(nèi)的材料殘留：清洗材料進(jìn)樣器503的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)603動(dòng)作，帶動(dòng)第二活塞向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)清洗液路管705和第一單向閥803把清洗材料從清洗材料罐901內(nèi)吸入到清洗材料進(jìn)樣器503，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)603動(dòng)作，帶動(dòng)清洗材料進(jìn)樣器503的活塞向下運(yùn)動(dòng)，將清洗材料進(jìn)樣器503內(nèi)的清洗材料經(jīng)過(guò)清洗液路管703和第二單向閥801注入到打印液槽1內(nèi)，然后開(kāi)啟超聲波發(fā)生器4，對(duì)已經(jīng)打印的模型和打印液槽1進(jìn)行清洗；

步驟s6：排出清洗材料：經(jīng)過(guò)超聲波發(fā)生器4進(jìn)行清洗后，第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)604動(dòng)作，帶動(dòng)廢液進(jìn)樣器的第三活塞，通過(guò)廢液液路管704和第四單向閥802把用過(guò)的清洗材料（廢液）從打印液槽1內(nèi)吸入到廢液進(jìn)樣器504內(nèi)；然后第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)604反向動(dòng)作，帶動(dòng)廢液進(jìn)樣器504的第三活塞，通過(guò)廢液液路管706和第三單向閥804將用過(guò)的清洗材料從廢液進(jìn)樣器504注入到廢液罐902內(nèi)；

步驟s7：更換b材料打?。焊鶕?jù)實(shí)際清洗效果，步驟4和5可以進(jìn)行多次，直到清洗到合適的程度為止；清洗完畢后，第二打印材料進(jìn)樣器502的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)602動(dòng)作，帶動(dòng)第二打印材料進(jìn)樣器502的第一活塞，把第二打印材料進(jìn)樣器502內(nèi)的b材料通過(guò)打印液路管702完全注入打印液槽1內(nèi)，進(jìn)行打印；

步驟s8：重復(fù)步驟s4到步驟s7，直到把多種打印材料的模型打印出來(lái)。

該進(jìn)樣器式光固定3d打印裝置及換液方法，其能夠通過(guò)換液裝置使同一個(gè)成型模型由多種性能不同的材料構(gòu)成，為科研提供幫助，并且使多材料打印過(guò)程中更節(jié)省材料，清洗干凈方便，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，控制簡(jiǎn)單。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。