[發明專利]一種擠出成型的3D打印方法和打印裝置有效
| 申請號： | 201611259449.5 | 申請日： | 2016-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN106584852B | 公開（公告）日： | 2019-01-29 |
| 發明（設計）人： | 彌勝利;孫偉;徐圓圓;郭瀟 | 申請（專利權）人： | 清華大學深圳研究生院 |
| 主分類號： | B29C64/209 | 分類號： | B29C64/209;B29C64/118;B33Y30/00 |
| 代理公司： | 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223 | 代理人： | 王震宇 |
| 地址： | 518055 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 擠出 成型 打印 方法 裝置 | ||
1.一種擠出成型的3D打印方法，使用共軸噴頭或并肩噴頭，其特征在于,打印材料由所述共軸噴頭的內流道或所述并肩噴頭的主流道擠出，犧牲材料由所述共軸噴頭的外流道或所述并肩噴頭的副流道流出，其中所述犧牲材料具有低于所述打印材料的粘度且可以充分流動，所述打印材料沿預定打印路徑掃描打印時，所述犧牲材料充填所述打印材料的打印路徑間的空隙并起到支承作用，所述打印材料和所述犧牲材料共同固化后，通過后處理去除所述犧牲材料，僅留下所述打印材料；所述內流道/主流道的出口與所述外流道/副流道的出口設置成所述內流道/主流道的出口部分浸潤于所述外流道/副流道出口處因表面張力形成的球形液面中，使得所述犧牲材料能夠借助重力和表面張力作用隨擠出的打印材料流出。
2.如權利要求1所述的3D打印方法，其特征在于,所述打印材料沿預定打印路徑打印成網格。
3.如權利要求1所述的3D打印方法，其特征在于,所述內流道/主流道的出口略低于所述外流道/副流道的出口從而既能使擠出的打印材料對出口處的犧牲材料產生帶動其流出的表面張力作用，又能減少打印材料與犧牲材料混合。
4.如權利要求1所述的3D打印方法，其特征在于,所述打印材料的打印路徑與所述犧牲材料的填充范圍不交錯重疊，所述犧牲材料溢到打印路徑上方的部分在所述噴頭提高一層繼續打印時被所述噴頭的移動刮去。
5.如權利要求1所述的3D打印方法，其特征在于,所述外流道/副流道的截面積與所述內流道/主流道的截面積相當或大于所述內流道/主流道的截面積，從而在流速接近的情況下，所述犧牲材料的流量接近或大于所述打印材料的流量。
6.如權利要求1所述的3D打印方法，其特征在于,所述打印材料包括有機溶劑和高分子打印材料溶質，所述犧牲材料包括有機溶劑，所述打印材料與所述犧牲材料的粘度不同；或者，所述打印材料與所述犧牲材料是互不相溶的材料。
7.如權利要求6所述的3D打印方法，其特征在于,所述打印材料和所述犧牲材料擠出前進行保溫加熱以避免凝固,擠出后置于冷環境中的打印平臺上，遇低溫迅速凝固而形成打印支架；再通過冷凍干燥除去所述犧牲材料和所述打印材料的溶劑部分。
8.如權利要求1至7任一項所述的3D打印方法，其特征在于,所述內流道/主流道有驅動力，所述外流道/副流道無驅動力；或所述內流道/主流道與所述外流道/副流道為同種驅動方式，并控制流量成恒定比例。
9.如權利要求8所述的3D打印方法，其特征在于，采用螺桿擠出、活塞擠出、氣壓或液壓驅動，采用定壓或流速可控的驅動方式。
10.如權利要求1至7任一項所述的3D打印方法，其特征在于，所述犧牲材料的去除方式包括提高或降低溫度、提高或降低壓強、溶解、試劑腐蝕、或上述多種方式的組合。
11.一種擠出成型的3D打印裝置，包括共軸噴頭或并肩噴頭，其特征在于,所述共軸噴頭的內流道或所述并肩噴頭的主流道擠出打印材料，所述共軸噴頭的外流道或所述并肩噴頭的副流道輸出犧牲材料，其中所述犧牲材料具有低于所述打印材料的粘度且可以充分流動，所述打印材料沿預定打印路徑掃描打印時，所述犧牲材料充填所述打印材料的打印路徑間的空隙并起到支承作用；所述內流道/主流道的出口與所述外流道/副流道的出口設置成所述內流道/主流道的出口部分浸潤于所述外流道/副流道出口的液面中，使得所述犧牲材料能夠借助重力和表面張力作用隨擠出的打印材料流出。
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