一種3d打印系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3D打印系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印是快速成型技術(shù)的一種，是一種以數(shù)字文件為基礎(chǔ)，使用粉末或者可固化材料，通過逐層打印的方式來制造產(chǎn)品的技術(shù)，與傳統(tǒng)制造業(yè)采用的減材制造技術(shù)形成鮮明的對比，3D打印是一種增材制造技術(shù)，是通過一層層材料的疊加形成最終的產(chǎn)品。3D打印技術(shù)中較為主流的技術(shù)包括:恪融沉積成型技術(shù)(Fused deposit1n modeling, FDM)，光固化立體成型技術(shù)(Stereolithography，SLA)，選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(Selective lasersintering，SLS)，三維打印技術(shù)(3D pringting，3DP)等。
[0003]其中，SLA打印機是最早商用的打印機之一，這類打印機利用紫外光固化光敏樹脂形成打印層，打印完一層后支撐平臺向下移動一定距離(一個打印層的厚度)讓光敏樹脂層重新覆蓋在前一層打印面上，然后繼續(xù)進行固化。如圖1所示的傳統(tǒng)的3D打印機的結(jié)構(gòu)示意圖，該3D打印機包括打印平臺I以及位于打印平臺I上方的移動支撐架2，所述移動支撐架2上固定安裝有一個打印噴頭3和一個紫外光源4，所述移動支撐架2在計算機系統(tǒng)(附圖中未示出)的控制下，帶動打印噴頭3和紫外光源4在X-Y平面內(nèi)移動。其打印的過程如下:首先，固定打印平臺1，移動支撐架2帶動打印噴頭3和紫外光源4在X-Y平面內(nèi)移動，打印出第一層材料層5a;然后，將打印平臺I沿Z方向向下移動(遠離打印噴頭3的方向)一個打印層的厚度，移動支撐架2在此帶動打印噴頭3和紫外光源4在X-Y平面內(nèi)移動，在第一層材料層5a上打印出第二層材料層5b;重復(fù)以上的步驟，最終打印出由多層材料層組成的成型成品。
[0004]目前，SLA打印機打印精度可以到達10微米級別，打印精度高。但是，如上所述的打印機，打印一層材料層時，打印噴頭需要在X-Y平面內(nèi)多次往復(fù)掃描，打印速度慢。如何提升打印速度是目前3D打印需要解決的一個問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明首先提供了一種3D打印系統(tǒng)，該3D打印系統(tǒng)可形成流水線作業(yè)的方式依次打印待成型產(chǎn)品的多層材料層，提高了 3D打印的速度，提升效率，降低生產(chǎn)成本。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0007]—種3D打印系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:沿X方向依次排列的第I至第N個打印頭組，用于依次打印待成型產(chǎn)品的第I至第N層材料層；每一打印頭組包括沿Y方向排列的M個打印噴頭并配置有相應(yīng)的紫外光源；至少可沿X方向移動的打印載臺，所述打印載臺從第η個打印頭組的下方移動至第η+1個打印頭組的下方時，所述打印載臺與第η+1個打印頭組的打印噴頭的垂直距離，相比于所述打印載臺與第η個打印頭組的打印噴頭的垂直距離增加了一個長度，該長度等于第η+1個打印頭組所要打印的第η+1層材料層的厚度；計算機控制系統(tǒng)，用于控制所述第I至第N個打印頭組進行打印，并控制所述打印載臺移動；其中，N、M為大于I的整數(shù)，η = 1、2、3、…、Ν-1。
[0008]優(yōu)選地，所述第I至第N個打印頭組位于同一水平線上，所述打印載臺還可沿Z方向移動；所述打印載臺從第η個打印頭組的下方移動至第η+1個打印頭組的下方時，所述打印載臺沿Z方向遠離所述第η+1個打印頭組移動一個所述長度。
[0009]優(yōu)選地，所述第I至第N個打印頭組位于不同的水平線上，以所述打印載臺所在的平面為基準，第η+1個打印頭組的打印噴頭高度，相比于第η個打印頭組的打印噴頭的高度增加了一個所述長度。
[0010]其中，第η+1個打印頭組與第η個打印頭組之間的距離，至少使得所述打印載臺移動至第η+1個打印頭組的下方時，所述第η+1個打印頭組的打印噴頭位于待打印的第η+1層材料層的起始點。
[0011]其中，每一打印頭組還連接有打印材料存儲盒，用于向每一打印頭組提供打印材料。
[0012]其中，所述打印載臺上設(shè)置有打印基底，第I至第N層材料層依次打印于所述打印基底上。
[0013]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實施例提供的3D打印系統(tǒng)，沿X方向依次排列地固定設(shè)置第I至第N個打印頭組，打印載臺沿X方向前進時，第I至第N個打印頭組依次打印待成型產(chǎn)品的第I至第N層材料層，形成流水線作業(yè)的方式，并且打印系統(tǒng)中各組件之間(打印載臺與打印頭組之間)相對移動的方式相比于現(xiàn)有技術(shù)更為簡單，提高了 3D打印的速度，提升效率，降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是傳統(tǒng)的3D打印機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明實施例1提供的3D打印系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明實施例1中的打印頭組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明實施例2提供的3D打印系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如前所述，本發(fā)明的目的是為了提升3D打印速度，提供了一種3D打印系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:沿X方向依次排列的第I至第N個打印頭組，用于依次打印待成型產(chǎn)品的第I至第N層材料層；每一打印頭組包括沿Y方向排列的M個打印噴頭并配置有相應(yīng)的紫外光源；至少可沿X方向移動的打印載臺，所述打印載臺從第η個打印頭組的下方移動至第η+1個打印頭組的下方時，所述打印載臺與第η+1個打印頭組的打印噴頭的垂直距離，相比于所述打印載臺與第η個打印頭組的打印噴頭的垂直距離增加了一個長度，該長度等于第η+1個打印頭組所要打印的第η+1層材料層的厚度；計算機控制系統(tǒng)，用于控制所述第I至第N個打印頭組進行打印，并控制所述打印載臺移動；其中，Ν、Μ為大于I的整數(shù)，η = 1、2、3、…、N-10該3D打印系統(tǒng)可形成流水線作業(yè)的方式依次打印待成型產(chǎn)品的多層材料層，提高了3D打印的速度，提升效率，降低生產(chǎn)成本。
[0019]下面將結(jié)合附圖以及具體實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行詳細地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實例，而不是全部實施例?；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)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護范圍。
[0020]實施例1
[0021]本實施例中以待成型產(chǎn)品由3層(即N的取值為3)材料層組成為例進行說明。參閱圖2和圖3，該3D打印系統(tǒng)包括沿X方向依次排列的第I至第3個打印頭組10a、10b、1c和相對地位于打印頭組10a、10b、1c下方的打印載臺20。當(dāng)打印載臺20沿X方向移動前進時，第I至第3個打印頭組10a、10b、1c用于在打印載臺20上依次打印待成型產(chǎn)品30的第I至第3層材料層30a、30b、30c。其中，每一打印頭組10a、10b、1c包括沿Y方向排列的M個打印噴頭101并配置有相應(yīng)的紫外光源102。需要說明的，M的數(shù)值不需要做具體限定，可根據(jù)打印的材料層的寬度選擇具體的印噴頭101的數(shù)量。在打印頭組10a、10b、1c相對移動的方向上，紫外光源102位于打印噴頭101的后方，打印噴頭101噴出光敏樹脂材料后，紫外光源102照射使光敏樹脂材料固化。
[0022]其中，如圖2所示的，該3D打印系統(tǒng)還包括計算機控制系統(tǒng)40，其主要用于控制每一打印頭組10a、10b、1c進行打印，并控制所述打印載臺20移動。每一打印頭組10a、10b、1c還連接有打印材料存儲盒103，用于向每一打印頭組10a、10b、1c提供打印材料(光敏樹脂材料)。所述打印載臺20上還設(shè)置有打印基底201，各層材料層30a、30b、30c依次打印于所述打印基底201上形成最終的成型產(chǎn)品30。
[0023]本實施例中，如圖2所示的，第I至第3個打印頭組10a、10b、1c中的打印噴頭101位于同一水平線上，所述打印載臺20在沿X方向移動前進的同時還可沿Z方向移動。本實施例的3D打印系統(tǒng)打印出成型產(chǎn)品30的步驟具體包括:
[0024]S1、打印載臺20位于第I個打印頭組1a的下方，計算機控制系統(tǒng)40控制打印載臺20沿X方向移動前進，同時計算機控制系統(tǒng)40控制第I個打印頭組1a在打印基底201上打印出第I層材料層30a。
[0025]S2、打印完成第I層材料層30a后，計算機控制系統(tǒng)40控制打印載臺20沿X方向繼續(xù)移動前進，直至第2個打印頭組1b的下方，同時，計算機控制系統(tǒng)40還控制打印載臺20沿Z方向遠離所述第2個打印頭組1b移動一個長度H1，該長度Hl等于第2個打印頭組1b所要打印的第2層材料層30b的厚度。需要說明的是，第2個打印頭組1b與第I個打印頭組1a之間的