一种光固化陶瓷3D打印机的制作方法

本发明属于3d打印技术领域，尤其涉及一种光固化陶瓷3d打印机。

背景技术：

随着3d打印技术的迅猛发展，其工业应用也越来越多，光固化立体成型也越来越成熟。光固化3d打印常用成型方式为基于分层制造原理，对光敏材料进行层层固化，叠加成型。

不同成型材料的最佳固化层厚不同，但是现阶段对铺料层厚的精确控制方法较少，一些控制调整方式保持性较差且调整方式复杂、精度不高。所以在光固化3d打印过程中常常因为层铺不均匀、铺料厚度不精确导致打印产品的精度和结构性能较差。

dlp成型所需要的浆料通常是盛在底部可透光的料盒内，在每个打印周期开始和结束后均需要拆卸下来进行清洗、重新装料等操作，料盒底部如安装不稳定将造成打印层厚不一致、精度较低，影响产品成型质量。

一般情况下用于固化的紫外光源是由下向上进行投影，成型的工件在打印平台下表面由上往下层层叠加，实际使用中打印平台经常需要快速取下、装回。但是现有技术中的打印平台通常通过螺栓或螺丝固定，不便拆卸，每次拆卸都需要大量时间，导致打印效率低下。除此之外，频繁的拆卸导致打印平台的精度很难保持，很容易出现错位、松动、不牢靠的问题，从而影响打印精度。

目前的现有的浆料刮刀在刮料的同时常常会伴随着拉料和刮料不均匀等问题，由于散热性不好更会导致不等厚、有毛刺的问题出现，最终导致成型工件的成型效果不佳、精度较低。除此之外，现有3d打印机无法适应不同黏度的浆料。

技术实现要素：

本发明提供一种光固化陶瓷3d打印机，以解决目前3d打印机精度不佳，因而很难精确控制成型精度问题，无法制作具有精细特征的高精度打印件。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种光固化陶瓷3d打印机，包括：主体结构；还包括：设置在所述主体结构上的料盒、刮料机构、打印平台及投影系统；

所述料盒内设置打印腔，所述打印腔内设置用于承载浆料的光学玻璃；

所述打印平台通过传动机构设置在所述主体结构上，且所述打印平台的打印台面面向所述光学玻璃；

所述投影系统位于所述光学玻璃的下方，由下至上进行投影，随着所述打印平台逐渐上升，所述投影系统发出的光束透过所述光学玻璃，将所述光学玻璃上表面的浆料逐层固化在所述打印平台的打印台面上。

在一些可选的实施例中，所述刮料机构包括：螺旋微调装置及设置在所述螺旋微调装置上用于将浆料刮涂在所述光学玻璃上表面的刮刀；所述螺旋微调装置包括：悬臂安装支座及旋转螺母，所述刮刀安装在所述悬臂安装支座上且位于所述打印腔内；所述悬臂安装支座的座身上开设与所述旋转螺母相配合的细牙螺纹，使得当转动所述旋转螺母时所述悬臂安装支座带动所述刮刀沿轴向移动。

在一些可选的实施例中，所述螺旋微调装置还包括：悬臂及伞状螺栓，所述刮刀通过所述悬臂安装在所述悬臂安装支座上；所述悬臂的安装端开设通孔，所述悬臂安装支座顶部开设螺栓孔，所述伞状螺栓将所述悬臂的安装端固定在所述悬臂安装支座的顶部；所述刮刀设置在所述悬臂的刮料端，所述悬臂的刮料端伸入所述打印腔内。

在一些可选的实施例中，所述料盒包括：压环、外盒及内盒，所述内盒内部形成所述打印腔；所述内盒顶端开设下沉台，所述压环下表面设置与所述下沉台适配的台阶内圈；所述压环四周均匀设置有若干外延凸出片，所述外盒在对应所述外延凸出片的位置处设置用于压紧所述压环的弹性卡扣，所述弹性卡扣通过所述压环将所述内盒扣合在所述外盒内。

在一些可选的实施例中，所述料盒还包括：料盒转接件及交叉滚子轴承；所述外盒通过螺钉安装在所述料盒转接件上，所述料盒转接件通过螺栓固定于所述交叉滚子轴承内圈上，所述交叉滚子轴承的外圈设置在所述主体结构上。

在一些可选的实施例中，所述打印平台包括：悬臂转接件、锁紧装置及平台主体；所述悬臂转接件前端设置三个正交平面作为靠面，所述平台主体设置与所述靠面相对应的贴面；所述锁紧装置的固定端与所述悬臂转接件连接，所述锁紧装置的挂扣端挂装于所述平台主体的挂扣位，使所述靠面与所述贴面贴合。

在一些可选的实施例中，所述悬臂转接件前端开设v型缺口以形成两个互相垂直的配合安装面，所述悬臂转接件前端还设置有悬凸块，所述悬凸块的底面与两个所述配合安装面构成三个正交平面作为所述靠面。

在一些可选的实施例中，所述平台主体在面向所述悬臂转接件的一侧设置与所述v型缺口适配的三角型凸块；所述平台主体两侧开设梯形槽，所述梯形槽的底部槽面与所述三角型凸块的两个侧面构成三个正交平面作为所述贴面；所述悬凸块为梯形且与所述梯形槽适配。

在一些可选的实施例中，所述投影系统包括：数字式投影仪及光机支架；所述数字式投影仪通过所述光机支架设置在所述光学玻璃的下方，所述数字式投影仪由下至上投影于所述料盒的光学玻璃，对所述料盒内的浆料进行光照固化。

在一些可选的实施例中，所述主体结构包括：箱体及设置在所述箱体上的背板、上板；所述打印平台通过线性导轨安装在所述背板上，所述传动机构包括：丝杆以及驱动所述丝杆转动的电机，所述打印平台套装在所述丝杆上；所述螺旋微调装置通过螺纹连接固定于所述上板上；所述上板开设圆形镂空槽，所述交叉滚子轴承的外圈设置在所述圆形镂空槽内；所述投影系统设置在所述箱体内。

本发明所带来的有益效果：相比于现有的3d打印机，本发明构造更精简、效率更高；解决了3d打印机因为精度问题所造成打印产品质量与精度不佳等情况；本发明结构稳定、可靠性高，能稳定的将高固相和一定粘度的原材料连续可靠地打印成所需的成品件；解决传统光固化3d打印精度不佳，可靠性较差等问题，本发明实现高精度复杂结构陶瓷光固化打印，满足更多行业对高精度陶瓷产品的使用需求。

附图说明

图1是本发明光固化陶瓷3d打印机的结构示意图；

图2是本发明投影系统的结构示意图；

图3是本发明打印平台的结构示意图；

图4是本发明打印平台的爆炸结构示意图；

图5是本发明平台主体的挂接槽位置处示意图；

图6是本发明锁紧装置施加拉力的示意图；

图7是本发明料盒的结构示意图；

图8是本发明料盒的爆炸结构示意图；

图9是本发明内盒与压环的配合示意图；

图10是本发明支撑环结构示意图；

图11是本发明外盒与压环的配合示意图；

图12是本发明料盒转接件结构示意图；

图13是本发明料盒的底部示意图；

图14是本发明刮料机构结构示意图；

图15是本发明刮料机构的爆炸结构示意图；

图16是本发明悬臂、悬臂安装支座与伞状螺栓的配合安装示意图；

图17是本发明主体结构结构示意图；

图18是本发明刮刀其中一种实施例的结构示意图；

图19是本发明刮刀另一种实施例的结构示意图；

图20是本发明刮刀另一种实施例的结构示意图；

图21是本发明刮刀另一种实施例的结构示意图；

图22是本发明刮刀另一种实施例的结构示意图；

图23是本发明刮刀另一种实施例的结构示意图；

图24是本发明刮刀另一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地展示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。

在一些说明性的实施例中，如图1所示，提供一种光固化陶瓷3d打印机，包括：投影系统100、打印平台200、料盒300、刮料机构400、主体结构500。

投影系统100，用于产生固化浆料的紫外光束。如图1和2所示，投影系统100包括：数字式投影仪101及光机支架102，数字式投影仪101通过光机支架102设置在料盒300内的光学玻璃的下方，数字式投影仪101镜头朝上，由下至上投影于光学玻璃，对光学玻璃上的浆料进行光照固化。本发明数字式投影仪101采用dlp投影机，屏幕在整个打印平台200上闪烁每层的单个图像，由于dlp投影机是数字屏幕，每层由正方形像素组成，打印分辨率更高。

打印平台200，用以固定陶瓷光固化成型过程中的成型件，为3d打印提供打印台面。如图1、3、4所示，打印平台200包括：悬臂转接件201、锁紧装置202、平台主体203及导向板204，平台主体203的底面作为打印平台200的打印台面。锁紧装置202用于将平台主体203固定在悬臂转接件201上。悬臂转接件201前端设置三个正交平面作为靠面205，平台主体203设置与靠面205相对应的贴面，当平台主体203固定在悬臂转接件201上时，靠面205与贴面贴合。平台主体203通过三个正交平面作为机械靠面与悬臂转接件201有相同机械靠面的一端配合，因面面接触的保持性相对于点面接触或者线面接触最佳，正交机械靠面的配合可使打印平台具备高重复定位精度。

锁紧装置固定端207与悬臂转接件201连接，锁紧装置的挂扣端208挂装于平台主体203的挂扣位，从而将平台主体203固定在悬臂转接件201上。锁紧装置的挂扣端208包括：翻转杆209及主体杆210，翻转杆209一端与锁紧装置固定端207轴连接，另一端与主体杆210连接，从而实现锁紧装置的挂扣端208可在锁紧装置固定端207上进行翻转，便于卸下及安装平台主体203。如图5所示，平台主体203上开设挂接槽211，挂扣位位于挂接槽211内，具体的，挂接槽211内设置外螺纹圆柱销212以形成挂扣位，外螺纹圆柱销212从平台主体203侧面拧入即可。主体杆210的末端向面向挂接槽211的一侧弯曲形成与外螺纹圆柱销212适配的挂扣213，挂扣213可以勾住外螺纹圆柱销212，从而将平台主体203固定在悬臂转接件201上。结构合理、简单、稳定，且操作方式简单，方便取下/安装平台主体，提升打印效率。而且使打印平台具备高重复定位精度与高稳定性锁紧功能的同时，拆卸与安装也更加便捷。

锁紧装置202的材料采用合金工具钢，使锁紧装置202具有一定的韧性，减小因疲劳强度所产生的损坏。

通过锁紧装置202将配合后的平台主体203与悬臂转接件201锁紧，限定平台主体203的六个自由度。三个正交机械靠面与锁紧装置202的结合使用可保证平台主体203在工作过程中实现高稳定性的锁紧。

悬臂转接件201前端开设v型缺口216以形成两个互相垂直的配合安装面217，悬臂转接件201前端还设置有悬凸块218，悬凸块218的底面与两个配合安装面217构成三个正交平面作为靠面205，即两个配合安装面217与悬凸块218的底面这三个平面互相垂直。平台主体203在面向悬臂转接件201的一侧设置与v型缺口216适配的三角型凸块219，当平台主体203固定在悬臂转接件201上时，三角型凸块219嵌入v型缺口216内，与v型缺口216完全贴合。平台主体203两侧开设梯形槽220，梯形槽220的底部槽面221与三角型凸块219的两个侧面构成三个正交平面作为贴面，即三角型凸块219的两个侧面与梯形槽220的底部槽面221这三个平面互相垂直。悬凸块218为梯形且与梯形槽220适配，当平台主体203固定在悬臂转接件201上时，悬凸块218嵌入梯形槽220内，与梯形槽220完全契合。实现平台主体203与悬臂转接件201的紧密连接，避免因经常拆卸平台主体203导致平台主体203与悬臂转接件201连接松动，连接强度大且重复性高，整体结构也更加稳定。

锁紧装置202还包括：设置在悬臂转接件201上的卡扣固定平台214。卡扣固定平台214上开设45°的安装倾斜面215，锁紧装置固定端207通过螺栓固定在45°的安装倾斜面215上。如图6所示，由于打印平台200采用三面定位，通过与水平面呈45°的锁紧装置的挂扣端208给外螺纹圆柱销212施加斜向上45°的拉力，拉力f的水平和竖直分力分别使靠面205与贴面贴合紧密，即拉力f的竖直分力f1与悬凸块218的底面垂直，拉力f的水平分力f2的两个分力又分别垂直于两个配合安装面217，使得本发明达到较高的锁定效果，具有较高的稳定度，配合的更加紧密。

悬臂转接件201设置在导向板204上；导向板204上开设螺纹柱孔222，导向板204通过螺纹柱孔222与传动机构连接。传动机构设置在主体结构500上，打印平台200通过传动机构在主体结构500上进行上下的往复移动，使固化后材料粘接在打印平台底部叠加成型。数字式投影仪101将3d打印产品固化于打印平台200下表面，使成型件自上至下，叠加成型。

通过设计三个正交平面作为机械靠面，通过锁紧装置202使连接件在靠面上压紧，从而确保打印过程中打印平台的稳定性，以及拆装后定位的一致性，达到高精度机械连接的目的，可解决3d打印平台快速拆装精度保持的问题，减小3d打印平台因重复定位精度造成的工件成型误差，具有非常高的安装稳定性和高重复安装精度，进一步使得光固化3d打印机在成型过程中具备工作稳定、锁紧性好的优势。

料盒300，用以盛放固化所需浆料。如图1、7、8所示，料盒300包括：压环301、外盒304、内盒303、支撑环308、料盒转接件305、交叉滚子轴承306、步进电机307。内盒303内部形成打印腔，即内盒303的内腔即为打印腔。

如图9所示，内盒303顶端开设下沉台309，压环301下表面设置与下沉台309适配的台阶内圈310，当压环301扣合在内盒303的顶部时，所述台阶内圈310嵌置在下沉台309内，台阶内圈310与内盒的下沉台309为面接触，使得整体结构稳定且精度更高。压环301四周均匀设置有若干外延凸出片311，外盒304在对应外延凸出片311的位置处设置用于压紧压环301的弹性卡扣302，弹性卡扣302的扣压端压住外延凸出片311，从而实现弹性卡扣302通过压环301将内盒303扣合在外盒304内。需要更换料盒时，只需要打开弹性卡扣302，拿出内盒303即可，拆卸方便，且压环301、弹性卡扣302与内盒303的结构设计可以消除内盒303在工作过程中，因振动和频繁拆卸所造成的机械误差，从而提高产品成型精度与使用寿命。

支撑环308通过螺钉安装在内盒303底部，光学玻璃312设置在支撑环308上，具体的，支撑环308与光学玻璃312通过粘结为一体。支撑环308装有光学玻璃312做为成型平面，与内盒2通过螺钉连接后嵌入外盒4内，底部用以透过紫外光，对物料进行固化成型。盛料的内盒2与料盒底部可随时拆卸，便于清理残料。

如图10所示，支撑环308底部设置支撑凸台313，可保证料盒在拆下后其下表面精度不受磨损。

如图11所示，外延凸出片311上开设镂空槽314。弹性卡扣302包括：卡扣主体315，卡扣主体315的顶端设置回弹压片316，当弹性卡扣302压住压环301时，回弹压片316嵌置在镂空槽314内。压环301上设计镂空槽314，可使弹性卡扣302对其卡紧，压环301内圈带有台阶内圈310与内盒303为面接触，可对内盒303进行压紧，并通过弹性卡扣302与压环301对内盒303施加预紧力，达到压紧内盒303的目的同时使压环301便于拆卸。整体结构简单、稳定，保证拆卸方便的同时也保证了频繁拆卸后料盒300依然具有较高的精度。

外盒304通过8个长螺钉安装在料盒转接件305上，如图12所示，料盒转接件305上开设螺栓孔317，料盒转接件305通过螺栓固定于交叉滚子轴承306内圈上，交叉滚子轴承306的外圈设置在主体结构500上。

如图13所示，料盒300还包括：第一齿轮318、第二齿轮319。第一齿轮318通过螺栓固定在交叉滚子轴承306内圈上，第二齿轮319设置在步进电机307的驱动轴上。第一齿轮318与第二齿轮319啮合，步进电机307运转时带动第一齿轮318转动，第一齿轮318再带动第二齿轮319转动，第二齿轮319带动交叉滚子轴承306内圈转动，最终带动外盒304转动，实现料盒的旋转，旋转的料盒便于浆料的涂抹，而且有助于浆料平铺在光学玻璃上，而且本发明的旋转料盒运转稳定，与刮料机构400配合使用，可保证浆料涂抹的均匀度以及精度。

本发明可旋转的料盒含有内盒303与外盒304，内盒303与浆料直接接触，其底部为透明光学玻璃并嵌入外盒304，可在每次打印工作完成后取出清理，外盒304可对内盒303进行限位与固定。料盒300下部装有齿轮，可通过步进电机307驱动其旋转，可通过选旋转进行更大面积的打印，且结构简单、稳定，构件布置合理。

弹性卡扣302通过压环301与内盒303面接触施加预紧力，保证料盒300在成型过程中具备高稳定性、高重复定位精度，解决了料盒在3d打印过程中，因旋转振动与频繁拆装造成机械误差从而影响打印成型件的产品精度等问题，从而保证了3d打印过程中每一层的质量与精度，且操作便捷，方便操作人员清理料盒，提升打印效率。

刮料机构400包括：刮刀406及螺旋微调装置。如图1、14、15所示，螺旋微调装置用于调整刮刀406与光学玻璃之间的距离，刮刀406设置在螺旋微调装置上，用于将浆料刮涂在光学玻璃的上表面。

螺旋微调装置包括：悬臂405、伞状螺栓404、悬臂安装支座403及旋转螺母402，刮刀406安装在悬臂安装支座403上且位于料盒300的打印腔内。悬臂安装支座403的座身上开设与旋转螺母402相配合的细牙螺纹413，旋转螺母402套在悬臂安装支座405的座身上。当转动旋转螺母402时，悬臂安装支座403沿其轴向移动，从而带动刮刀406沿悬臂安装支座403的轴向移动，从而实现刮刀406与光学玻璃之间距离的调整，通过调节螺旋微调装置，来实现刮料层厚的精准控制。优选的，可以在悬臂安装支座403上标有刻度尺寸线，使用者在进行刮刀高度调整时，实现调节高度可视化。

刮刀406通过悬臂405安装在悬臂安装支座403上。伞状螺栓404将悬臂405的安装端405a固定在悬臂安装支座403的顶部，刮刀406设置在悬臂405的刮料端405b，悬臂的刮料端405b伸入料盒的打印腔内，螺旋微调装置大部分位于料盒300之外，便于刮料且便于调整刮刀的位置。

悬臂的安装端405a的顶部开设平滑面405c，伞状螺栓404的头部的底面为一平面，当伞状螺栓404将悬臂的安装端405a拧合在悬臂安装支座403顶端时，悬臂的平滑面405c与伞状螺栓404的头部的底面相贴合，使得连接的更加紧固、稳定。

如图16所示，悬臂安装支座403的顶面开设凹槽以形成第一v型靠面408，第一v型靠面408由第一平面408a及位于第一平面408a两侧的第一倾斜面408b组成。悬臂的安装端405a的底部设置与凹槽适配的凸起部410以形成第二v型靠面409，第二v型靠面409由第二平面409a及位于第二平面409a两侧的第二倾斜面409b组成。当伞状螺栓404将悬臂的安装端405a拧合在悬臂安装支座403顶端时，凸起部410嵌置在凹槽内，第一平面408a贴合于第二平面409a，第一倾斜面408b贴合于第二倾斜面409b。

悬臂405侧的机械靠面为三个正交平面，即指相互垂直的第二平面409a与两个第二倾斜面409b；悬臂安装支座403侧的机械靠面为三个正交平面，即指相互垂直的第一平面408a与两个第一倾斜面408b。伞状螺栓404通过面接触将悬臂405固定于悬臂安装支座403上，悬臂405与悬臂安装支座403之间依据两个机械靠面为面接触，三个正交平面使悬臂405具备高稳定性。

螺旋微调装置还包括：固定底座401以及通过螺纹与固定底座401连接的旋转螺母端盖407。固定底座401上开设圆角矩形通道411，悬臂安装支座403的底端设置与圆角矩形通道411适配的圆角矩形凸台412。旋转螺母端盖407将悬臂安装支座403与旋转螺母402的底部封盖在固定底座401内，固定底座401设置在主体结构500上，圆角矩形凸台412嵌置在圆角矩形通道411内，限制悬臂安装支座403的旋转自由度。旋转螺母端盖407与固定支座401配合后，可限定旋转螺母402的5个自由度，保留一个旋转自由度用以轴向微调。

悬臂的刮料端405b设置刀具安装面405d，刮刀406通过螺钉固定在悬臂刮料端的刀具安装面405d上，减少刀具安装变形。悬臂的刀具安装面405d为精加工平面，可减少因安装对陶瓷等材料刮刀的损坏。降低生产成本，提高刀具使用率。刮刀406的材质为陶瓷材料，具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。旋转螺母402如同滚珠丝杆中的滚珠，悬臂安装支座403如同滚珠丝杆中的丝杆，将回转运动转换为直线运动。

刮料机构400通过与旋转的料盒300配合使用对料盒300内浆料进行平铺，便于固化。刮料机构400刮料层厚可调并具备高稳定性，刮料机构400为悬臂式，通过机械靠面与悬臂安装底座403配合，具备高稳定性。通过螺旋调节，对刮料层厚进行调节，调节高度精准可控。

螺旋微调装置各构件稳定配合，使刮刀在刮料过程中具备高稳定性、高精度，从而使每层刮料厚度均匀一致且层厚精确可控，提高成型产品精度与表面质量，改善结构性能，可解决在3d打印过程中材料不均匀或打印层厚不精确而导致的成型工件的成型效果不佳、精度较低等问题。

主体结构500，用以承载光固化陶瓷3d打印机所有系统及机构，如图1、17所示，具体包括：背板501、上板502及箱体503，上板502设置在箱体503顶部，背板501设置在上板502的上表面，背板501垂直于上板502。

背板501与上板502由铝材加工而成，重量轻。箱体503为钣金材质，用于承载电气元件以及为投影系统100提供充足的高度与空间，保持整体结构稳定性，减少打印过程中机械共振影响。

打印平台200的导向板204通过线性导轨安装在背板501上，打印平台200通过线性导轨实现在背板501上的上下移动。打印平台200通过传动机构设置在主体结构500上，传动机构包括：丝杆504以及驱动丝杆转动的电机，导向板204通过螺纹柱孔222套装在丝杆504上。当电机驱动丝杆正转/翻转时，导向板204沿线性导轨上下往复移动。打印平台200通过两组线性导轨与丝杆使自身沿线性导轨方向于料盒300的打印腔内进行往复运动，使固化后材料粘接在打印平台200底部叠加成型。导向板204如同滚珠丝杆中的滚珠，将回转运动转换为直线运动。

背板501右侧设置光栅尺505，通过光栅尺505对悬臂转接件201进行位置检测控制，保证打印层厚一致性。背板501左侧上下各有一个机械限位506，两个机械限位506中间安装有光电开关，辅助光栅尺505进行位置监测。保证打印机工作过程中具备高可靠性，防止打印平台200压坏料盒300底部的光学玻璃312。

螺旋微调装置的固定底座401通过螺纹连接固定于上板502上，投影系统100设置在箱体503内。上板502开设圆形镂空槽507，交叉滚子轴承306的外圈设置在圆形镂空槽507内。投影系统100位于光学玻璃312的下方，由下至上进行投影，随着打印平台200逐渐上升，刮料机构400完成刮料后，投影系统100发出的光束透过光学玻璃312，将光学玻璃312上表面的浆料逐层固化在打印平台200的打印台面上。

本发明还包括：控制系统，用于控制打印机的各种动作，使其完成指定工作，具体可采用plc，控制打印机完成各项功能与逻辑关系。

刮刀406包括：刀身600及位于刀身600底部的刃口700，刀身600与刃口700为一体成型结构。刃口700包括：刃尖部701、前刃面702和后刃面703，刃尖部701与前刃面702和/或后刃面703形成泄压缺口800。前刃面702和后刃面703位于刃尖部701的两侧。刃尖部701、前刃面702和后刃面703配合使用，以及所形成的泄压缺口，可保证刮刀刃锐利的同时使得刮刀具备一定的强度和一定的散热空间，适应性更好。

如图18所示，刀尖部701与后刃面703形成泄压缺口800。后刃面703包括：倾斜后平面704。刀尖部701与加工表面900为线接触，即接触面积为一根线。楔形刮刀前角α的大小将影响刮涂过程中的浆料变形、刮涂阻力以及刀头散热，同时也影响打印件的表面粗糙度和刀具的强度与寿命，因此前刃面702与加工表面900之间的夹角选为35～40°效果最佳。后角β的大小将影响刀具后刃面与已加工表面之间的摩擦，因此倾斜后平面704与加工表面900之间的夹角选为10～12°效果最佳。

如图19所示，刀尖部701与前刃面702形成泄压缺口800，刀尖部701为一平面，因此刀尖部701与加工表面900为面接触，即接触面积为一个面，这个面即为刀尖部701本身。前刃面702包括：第一前平面705及第二前平面706，第一前平面705与第二前平面706通过圆弧707过渡连接，第一前平面705、圆弧707及第二前平面706共同组成前刃面702，使得刃口呈鞋型。第一前平面705与第二前平面706夹角为90°。鞋型的刮刀在刮涂过程中，刀前浆料的阻力较小，对于不同粗糙度的铺层调整刀尖部701的面积即可，即调整了刀尖部701与加工表面900的接触面积，接触面积越大纸页粗糙度越高，具有较好的适应性。

如图20所示，刀尖部701与前刃面702形成泄压缺口800。刀尖部701为一平面，刀尖部701与加工表面900为面接触，即接触面积为一个面，这个面为刀尖部701本身。前刃面702包括：垂直面708及四分之一圆弧面709。垂直面708与四分之一圆弧面709平滑连接以组成前刃面702。具有四分之一圆弧的刃口在刮涂过程中，四分之一圆弧面709减小了刮刀与加工表面900之间的角度对铺层效果的影响，刮涂阻力也较小，且接触面积小、不易磨损。刮刀具有一定厚度，保证其水平方向上不发生变形，也保证了其使用寿命长。

如图21所示，刀尖部701与前刃面702以及后刃面703均形成泄压缺口800。刀尖部701与加工表面900为线接触，即接触面积为一根线。前刃面702包括：倾斜前平面710及前弧面711，倾斜前平面710与前弧面711平滑过渡连接组成前刃面702。后刃面703包括：后弧面712。前弧面711与后弧面712使得刃口呈弯钩型，并形成一个尖端b1，弯钩型的刮刀在刮涂时图层稍厚，与尖端b1的弯曲角度直接相关。当刮刀和浆料的角度成弯钩圆弧型时，浆料主要受到向前和向下的力，在3d打印过程的陶瓷浆料刮涂中向下的力可以使浆料表面更致密。

如图22所示，刀尖部701与前刃面702以及后刃面703均形成泄压缺口800，刀尖部701为半圆圆弧形面，与加工表面900为线接触，即接触面积为一根线，使得刃口呈圆形。前刃面702包括：竖向面713及连接弧面714。圆形的刮刀的刀身前端是角度为α的斜面，斜面与竖向面713通过连接弧面714连接。刀尖部701为半圆圆弧形面，半圆圆弧所在圆的直径为d，d即为刀刃宽度。在刮涂过程中，圆形的刮刀的前端斜面角度α与刀刃宽度d对刮刀性能起主要作用，影响了刮涂过程中的浆料的变形、刀头的散热以及刀具的强度与使用寿命。圆形的刮刀在使用过程中，减小了刮刀与加工表面900之间的角度对铺层效果的影响，同时刮涂阻力也较小。

如图23所示，刀尖部701与前刃面702以及后刃面703均形成泄压缺口800。刀尖部701为圆弧形面，与加工表面900为线接触，即接触面积为一根线。前刃面702包括：斜面715及水平面716，斜面715与水平面716连接以形成前刃面702，从而使得刃口呈逗号型。逗号型的刮刀在刀身前端加工了刃口，形似逗号。在刮涂过程中，刀尖部701的前侧弧面701a作为刀刃前端，是浆料受挤压区域，浆料通过刃口后，刀尖部701的后侧弧面701b作为刀刃后端，刀刃后端对浆料的压力就会减小，浆料发生反弹也不会接触逗号刮刀，有效消除了粘滞痕迹。逗号型的刮刀对3d打印中使用的浆料粘度要求范围比较广，并且铺层均匀，成型面平整。

如图24所示，刀尖部701与前刃面702以及后刃面703均形成泄压缺口800。刀尖部701为一平面，刀尖部701与加工表面900为面接触，即接触面积为一个面，这个面为刀尖部701本身。前刃面702包括：第一前倾斜面717及第二前倾斜面718，第一前倾斜面717与第二前倾斜面718通过平滑弧面719过渡连接，第一前倾斜面717、平滑弧面719及第二前倾斜面718依次连接以形成前刃面702。后刃面703包括：后倾斜面720及过渡后弧面721，后倾斜面720与过渡后弧面721连接以组成后刃面703。在刀身前端形成角度α的第一前倾斜面717，后倾斜面720与加工表面900形成一定角度γ，刀尖部701底面为平面。刮刀在刮涂过程中，由于前端尖角结构，刀前浆料的阻力较小。其后角γ的大小将影响刀具后刀面与加工表面900之间的摩擦，刃口底面与刮涂表面之间的摩擦随后角γ增大而增大，调整后角γ的大小，使得刮刀具有较小的摩擦力的同时具有一定的强度及散热面积。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。