] 上述圓柱面疊層相加的3D打印最大弱點(diǎn)，是打印工作圓柱面的（l)r = 0的軸屯、 母線（8)時(shí)，由于成型材質(zhì)軸屯、母線（8)非常細(xì)，特別是具有間斷時(shí)需支撐，轉(zhuǎn)動基盤（12， 13,14,15)無法成功、不變形帶動它（8)轉(zhuǎn)動，此時(shí)，彌補(bǔ)方法是，輔助性可升降平臺（21)與 成型材質(zhì)不粘連；其次，可采用傳統(tǒng)3D打印加工其工件（16)軸屯、母線（8)及其軸屯、線（8) 周邊Ar工件，然后將其裝入圓柱面疊層相加3D打印機(jī)轉(zhuǎn)動基盤的卡盤（12,13)，再W圓 柱面疊層3D打印機(jī)進(jìn)行后續(xù)加工，使3D打印具修改、重打功能；同時(shí)，配置的機(jī)床（18,19) 也可對打印工件（16)或其它工件進(jìn)行傳統(tǒng)機(jī)床減材加工。
[0030] 所述圓柱面疊層相加3D打印工藝的實(shí)施例敘述完畢。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 改進(jìn)的圓柱面疊層相加的3D打印工藝，包括：圓柱面生成機(jī)構(gòu)，圓柱面疊層相加3D 打印的選擇性借用傳統(tǒng)3D打印FDM、TDP、DOP等工藝，以及相應(yīng)選擇性配置噴頭、噴嘴、掃描 機(jī)構(gòu)等，和相應(yīng)選擇性配置成型材質(zhì)和支撐材質(zhì)，以及在圓柱面疊層相加3D打印機(jī)上，選 擇性配置傳統(tǒng)減材制造的機(jī)床加工設(shè)備及刀具，還包括園柱面疊層相加3D打印工藝過程； 所述圓柱面生成機(jī)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)動基盤，驅(qū)動馬達(dá)，噴頭、噴嘴、掃描機(jī)構(gòu)升降裝置，和輔 助性成型平臺，其特征是：圓柱面生成機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動基盤，分主、從兩個(gè)轉(zhuǎn)動基盤，平行設(shè)置于 圓柱面兩側(cè)；主轉(zhuǎn)動基盤沿Z軸方向不動，從傳動基盤可沿Z軸方向平行移動；主轉(zhuǎn)動基盤 由計(jì)算機(jī)控制的馬達(dá)驅(qū)動，與噴頭、噴嘴、掃描機(jī)構(gòu)升降裝置配合，生成圓柱面半徑由零至 打印工件所要求的最大半徑之間的一個(gè)個(gè)相鄰的打印工作圓柱面，從轉(zhuǎn)動基盤由主轉(zhuǎn)動基 盤馬達(dá)和副轉(zhuǎn)動軸與傳動裝置驅(qū)動，與主轉(zhuǎn)動基盤同速轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動基盤相對圓柱面的一端 為卡盤及卡盤夾住的成型材質(zhì)圓錐面體，可為工作圓柱面母線打印或工作圓柱面圓環(huán)準(zhǔn)線 打印提供成型工件的端部附著點(diǎn)或支撐結(jié)構(gòu)附著點(diǎn)；轉(zhuǎn)動基盤的卡盤，用以卡住成型材質(zhì) 制作的園錐面體，或卡住成品器件做圓柱面的3D打印加工或傳統(tǒng)機(jī)床加工；轉(zhuǎn)動基盤的卡 盤和卡盤夾住的成型材質(zhì)園錐面體可分離，方便3D打印和傳統(tǒng)機(jī)床加工；圓柱面生成機(jī)構(gòu) 的驅(qū)動馬達(dá)，在計(jì)算機(jī)控制下，不管采用什么馬達(dá)或傳動方式，需確保所生成的打印工作圓 柱面的兩條相鄰成型母線間距恰好等于噴墨液滴直徑或熔融擠壓材質(zhì)液滴冷凝直徑，或確 保打印工作圓柱面的圓環(huán)準(zhǔn)線速度不變，圓環(huán)準(zhǔn)線相鄰打印點(diǎn)等于噴墨液滴直徑或熔融材 質(zhì)液滴冷凝直徑，以保證圓柱面打印的成型工件質(zhì)量；圓柱面生成機(jī)構(gòu)的噴頭、噴嘴、掃描 機(jī)構(gòu)的升降裝置，不管是采用液壓或其它機(jī)械方式，都是為了確保成型的打印工作圓柱面 的打印母線或打印圓環(huán)準(zhǔn)線的打印點(diǎn)處在圓柱面最高位置，即處在所選擇設(shè)置3D打印噴 嘴以及選擇設(shè)置的3D打印工藝及相應(yīng)材質(zhì)的作用距離之內(nèi)，同時(shí)確保圓柱面生成機(jī)構(gòu)的 驅(qū)動馬達(dá)和噴頭、噴嘴、掃描機(jī)構(gòu)的升降裝置配合生成的兩個(gè)相鄰打印工作圓柱面的間距 Ar，等于預(yù)先設(shè)定的圓柱面疊層相加打印的材質(zhì)成型厚度；噴頭、噴嘴、掃描機(jī)構(gòu)，由步進(jìn) 馬達(dá)驅(qū)動，帶動噴頭、噴嘴沿Z軸方向作平移掃描；圓柱面生成機(jī)構(gòu)的輔助性成型平臺，系 為了在圓柱面3D打印之始，即在r為零的情況下，為打印工件零母線（r= 0)打印的成型 材質(zhì)或支撐材質(zhì)提供易脫離的附著平臺，它是可沿Y軸方向升降的、不與成型材質(zhì)粘連的 輔助性成型平臺； 所述圓柱面疊層相加3D打印的選擇性借用傳統(tǒng)3D打印FDM、TOP、DOP等工藝，以及相 應(yīng)選擇性配置噴頭、噴嘴、掃描機(jī)構(gòu)等，和相應(yīng)選擇性配置成型材質(zhì)和支撐材質(zhì)等，其特征 是：相應(yīng)選擇借用和相應(yīng)選擇配置需適應(yīng)圓柱面疊層相加3D打??； 所述選擇性配置傳統(tǒng)減材制造的機(jī)床加工設(shè)備及刀具，其特征是，選擇性配置的傳統(tǒng) 減材制造機(jī)床加工設(shè)備及刀具、鉆具等，設(shè)置在與3D打印主、從轉(zhuǎn)動基盤的副傳動軸的相 對一側(cè)，可讓該設(shè)備及刀具、鉆具沿X、Y、Z軸平行移動，以便利與3D打印配合或單獨(dú)對工件 進(jìn)行減材加工。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述圓柱面疊層相加3D打印工藝，其特征是，所述圓柱面疊層相 加的3D打印工藝過程，系指借用傳統(tǒng)3D打印某種工藝，及噴頭、噴嘴、掃描機(jī)構(gòu)等配置，和 相應(yīng)所選成型材質(zhì)和支撐材質(zhì)配置的情況下，依據(jù)工件數(shù)字設(shè)計(jì)模型的STL格式文件轉(zhuǎn)換 成的圓柱面數(shù)據(jù)，圓柱面生成機(jī)構(gòu)由噴頭、噴嘴、掃描機(jī)構(gòu)升降裝置和轉(zhuǎn)動基盤驅(qū)動馬達(dá)及 傳動裝置配合，生成r由小到大的工作圓柱面；相鄰兩層工作圓柱面的徑向間距Ar預(yù)先 選定，等于圓柱面疊層相加打印的材質(zhì)成型厚度；計(jì)算機(jī)控制的噴嘴，依據(jù)工件的圓柱面數(shù) 據(jù)，或者沿工作圓柱面的最高處母線Z軸方向進(jìn)行成型或支撐打印，待該母線打印完畢，圓 柱面生成機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動主、從基盤轉(zhuǎn)動一角度A0，使所生成該工作圓柱面的母線沿圓環(huán)準(zhǔn)線 方向偏轉(zhuǎn)AL到相鄰母線，使該相鄰母線處工作圓柱面最高處，AL等于噴墨液滴直徑或熔 融材質(zhì)液滴冷凝直徑；依前例對該相鄰母線進(jìn)行成型或支撐打印，……以此類推，逐一對 相鄰母線進(jìn)行打印，直到同一r半徑的工作圓柱面全部打印完畢，再轉(zhuǎn)到徑向半徑增大Ar 的下一工作圓柱面的打印，……直到整個(gè)工件的圓柱面疊層相加3D打印完成；或者，計(jì)算 機(jī)控制的噴嘴，依據(jù)工件的圓柱面數(shù)據(jù)，自圓柱面生成機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動基盤生成的工作圓柱面靠 近主轉(zhuǎn)動基盤的一端的圓環(huán)準(zhǔn)線的最高點(diǎn)，沿轉(zhuǎn)動基盤生成的該工作圓柱面圓環(huán)準(zhǔn)線進(jìn)行 成型或支撐打印，轉(zhuǎn)動基盤確保生成的工作圓柱面的圓環(huán)準(zhǔn)線勻線速度轉(zhuǎn)動，使相鄰打印 點(diǎn)等于噴墨液滴直徑或熔融材質(zhì)液滴冷凝直徑，待該圓環(huán)準(zhǔn)線全部打印完畢，噴嘴在掃描 機(jī)構(gòu)步進(jìn)馬達(dá)控制下，在該工作圓柱面上沿母線方向Z移動Az間距，Az等于噴墨液滴 直徑或熔融材質(zhì)液滴冷凝直徑，然后對該圓環(huán)準(zhǔn)線進(jìn)行成型或支撐打印，直到打印完畢；依 此類推，直到整個(gè)工作圓柱面打印完畢；再轉(zhuǎn)到徑向半徑增大Ar的下一工作圓柱面的打 印，……直到整個(gè)工件以這種方式打印完畢；或者，在打印過程中，噴頭、噴嘴、掃描機(jī)構(gòu)沿 Z軸方向平行移動作母線打印，與馬達(dá)驅(qū)動的轉(zhuǎn)動基盤帶動工作圓柱面旋轉(zhuǎn)作圓環(huán)準(zhǔn)線打 印合成，相當(dāng)于平面3D打印的噴頭、噴嘴、掃描機(jī)構(gòu)的X軸、Y軸平移運(yùn)動合成，完成對該工 作圓柱面的打?。弧源祟愅?，直到整個(gè)工件打印完成；然后分離連接在圓柱面生成機(jī) 構(gòu)轉(zhuǎn)盤成型材質(zhì)圓錐面體和成型工件上的支撐結(jié)構(gòu)，取下成型工件，完成整個(gè)圓柱面疊層 相加3D打印工作。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述圓柱面疊層相加3D打印工藝，其特征是，可在圓柱面疊層相加 3D打印和機(jī)床加工整合的一體機(jī)上，方便用卡盤夾住成品器件，在實(shí)體曲面如杯子、花瓶、 冰箱等日用商品上進(jìn)行3D打印，加工電子線路、器件、顯示屏等。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述圓柱面疊層相加3D打印工藝，其特征是，為克服上述圓柱面疊 層相加的3D打印最大弱點(diǎn)，即打印工作圓柱面的r=O的軸心母線時(shí)，由于成型材質(zhì)軸心 母線非常細(xì)，特別是具有間斷時(shí)需支撐，轉(zhuǎn)動基盤無法成功、不變形帶動它轉(zhuǎn)動，此時(shí)，彌補(bǔ) 方法是，輔助性可升降平臺與成型材質(zhì)不粘連；其次，可采用傳統(tǒng)3D打印加工其工件軸心 母線及其軸心線周邊Ar工件，然后將其裝入圓柱面疊層相加3D打印機(jī)轉(zhuǎn)動基盤的卡盤， 再以圓柱面疊層3D打印機(jī)進(jìn)行后續(xù)加工；使3D打印具修改、重打功能；同時(shí)，配置的機(jī)床 也可對打印工件或其它工件進(jìn)行傳統(tǒng)機(jī)床減材加工。
【專利摘要】圓柱面疊層相加的3D打印工藝，包括：圓柱面生成機(jī)構(gòu)，選擇性借用傳統(tǒng)3D打印工藝，選擇性配置相應(yīng)噴頭、噴嘴、掃描機(jī)構(gòu)和成型材質(zhì)與支撐材質(zhì)，其特征是，圓柱面生成機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動基盤、驅(qū)動馬達(dá)、升降裝置，依據(jù)工件的圓柱面數(shù)字模型，圓柱面生成機(jī)構(gòu)生成由小至大的打印工作圓柱面，配置的噴嘴等沿該圓柱面最高處母線或最外端處圓環(huán)準(zhǔn)線進(jìn)行打印，此母線或圓環(huán)準(zhǔn)線打印完畢后打印下一條相鄰母線或圓環(huán)準(zhǔn)線，直到該圓柱面全部打印完畢；然后圓柱面生成機(jī)構(gòu)生成增大的相鄰一層打印工作圓柱面，以同樣方式打印，逐層進(jìn)行，直到整個(gè)工件打印完畢。本發(fā)明系由工件內(nèi)部向外打印，且可在某些實(shí)物曲面上進(jìn)行3D打印，傳統(tǒng)平面3D打印系本發(fā)明圓柱面半徑趨無限大時(shí)的特例。本發(fā)明可與傳統(tǒng)機(jī)床加工整合為一體，從而3D打印具可修改、可糾錯(cuò)功能。
【IPC分類】B29C67/00, B33Y10/00, B33Y30/00
【公開號】CN105172148
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】康子純
【申請人】康子純
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月23日