3D蛋糕打印机的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术。

背景技术：

3D打印机又称三维打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，是一种累积制造技术，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，其基本原理是通过把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，而打印出的产品可以即时使用。3D打印机过去常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正渐用于一些产品的直接制造，可用于珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车、航空航天、医疗产业等许多其他领域。

蛋糕是一种古老的西点，制作蛋糕目前都是由蛋糕师傅亲自动手制作，通常在蛋糕坯子制作完成后，还需要用奶油在蛋糕坯子上制作各种各样的造型，因此制作一个蛋糕需要花费很长时间，并且蛋糕制作的精细程度取决于蛋糕师傅的手艺。目前有很多专利公开了使用3D打印机打印蛋糕，但并没有公开如何使用奶油作为原材料进行打印。3D打印机以粉末或固体为原料，将其加热融化成液体后输送至喷嘴，从喷嘴出来后再冷却成型。而已经打发的奶油遇热后会化掉，并且冷却后不会变为原来的打发的状态，因此，常规的3D打印机无法打印奶油蛋糕。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决常规的3D打印机无法打印奶油蛋糕的问题，提供一种能够使用奶油作为原料的3D蛋糕打印机。

上述3D蛋糕打印机包括三维运动系统、原料输送管和底座，三维运动系统用于带动原料输送管的出料口沿设定的路径移动，底座用于放置蛋糕坯子，上述3D蛋糕打印机还包括充气泵，所述充气泵的出气口与原料输送管的进料口连通，原料输送管内设置有多个细管，所有细管紧密排列在原料输送管内。

本实用新型所述的3D蛋糕打印机，不需要对原料进行加热和冷却，只需要充气泵来提高原料输送管内的气压即可完成打印，可打印奶油等不适于加热的原料。此外，该3D蛋糕打印机还能够同时打印不同颜色的奶油。

附图说明

图1为本实用新型所述的3D蛋糕打印机机械部分的结构示意图，图中不包含三维运动系统，图中1表示喷嘴，2表示原料输送管，3表示原料输送管的进料口，4表示加热装置，5表示充气泵，6表示底座，7表示细管；

图2为原料输送管横截面的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的3D蛋糕打印机包括三维运动系统、原料输送管和底座，三维运动系统用于带动原料输送管的出料口沿设定的路径移动，底座用于放置蛋糕坯子，上述3D蛋糕打印机还包括充气泵，所述充气泵的出气口与原料输送管的进料口连通，原料输送管内设置有多个细管，细管内径可以有多种规格，各不相同，所有细管紧密排列在原料输送管内，相邻细管间的空隙可以设置填充物。

上述3D蛋糕打印机在使用时，将三维运动系统与计算机连接，先在计算机上设定好要打印的造型，然后将打发了的奶油装进原料输送管的各个细管中，可以根据需要打印的造型选择使用一个或多个细管，各个细管中可以装进不同颜色的奶油，奶油的量略大于要打印的奶油造型所需要的量。当需要打印的造型较为复杂时，可以选择内径较小的细管，该细管流出的奶油柱直径小，能够保证打印精度。然后将充气泵的出气口固定在原料输送管的进料口，启动充气泵，充气泵开始向原料输送管内充气，各细管的内部气压逐渐升高，待喷嘴有奶油溢出时，将做好的蛋糕坯子放在底座上，此时，计算机控制三维运动系统按照设定的造型进行移动，完成打印。相邻细管间的空隙设置有填充物，填充物应当选择通气性差的材料，例如橡胶等，防止打印过程中有气泡混入奶油。打印结束后，将充气泵从进料口处拆卸下来，向进料口内注水，再次连接并启动充气泵，进行清洗。

上述3D蛋糕打印机不仅能够使用奶油作为原材料，而且可以同时打印出像彩虹一样具有不同颜色的奶油造型。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的3D蛋糕打印机的进一步限定，本实施方式中，所述原料输送管的出料口设置有漏斗形的喷嘴，所述喷嘴的出口直径小于细管的直径。

如图1所示，当各细管中装有不同颜色的奶油时，不同颜色的奶油在喷嘴内部汇合，由于喷嘴出口非常小，因此不同颜色的奶油会在喷嘴内部受到挤压，进而混合在一起，然后输出一种新的颜色的奶油。制作蛋糕时，可以根据需要选择不同颜色的奶油装进细管，以得到所需要的颜色。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一和二所述的3D蛋糕打印机的进一步限定，本实施方式中，所述原料输送管的进料口为漏斗形。

漏斗形的进料口方便与充气泵连接。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一至三所述的3D蛋糕打印机的进一步限定，本实施方式中，每个细管配备一个可拆卸的漏斗形进料口。

漏斗形进料口方便装入原材料。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一至四所述的3D蛋糕打印机的进一步限定，本实施方式中，所述原料输送管的进料口外部还设置有加热装置，用于对细管进料口内的原料进行加热。

本实施方式增加了加热装置，目的是打印巧克力等易融化的原料。将固定巧克力放在进料口中，将进料口固定在充气泵的出气口，然后启动加热装置，当巧克力融化后，启动充气泵，然后按照实施方式一的方式进行打印。

上述3D蛋糕打印机还可以包含多套三维运动系统和原料输送管，用于同时打印不同种类的原材料，例如一套用于打印奶油，另一套用于打印巧克力。

具体实施方式六：本实施方式是对实施方式五所述的3D蛋糕打印机的进一步限定，本实施方式中，每个细管的进料口均设置有微型电磁阀。

微型电磁阀受3D打印程序的控制，用于控制每个细管的出料量。通过控制微型电磁阀的阀门，可以控制每个细管内的气压，进而每个细管出料口流出的打印材料的量。当所有细管均装入同一种颜色的原料时，通过控制微型电磁阀可以控制每一层打印的厚度；当各个细管装入不同颜色的原料时，通过控制微型电磁阀可以控制混合后的原料颜色。

具体实施方式七：本实施方式是对实施方式六所述的3D蛋糕打印机的进一步限定，本实施方式中，所述3D蛋糕打印机包含多个三维运动系统和多个原料输送管，每个三维运动系统用于带动一个原料输送管的出料口沿设定的路径移动。

本实施方式所述的3D蛋糕打印机能够同时打印不同种类的原料，例如一套用于打印奶油，另一套用于打印巧克力。打印某些复杂的造型时，可以采用巧克力作为支架，支架外部用奶油或其他材料进行填充。