所述第一运动控制装置I，所述上固定板5与所述电极固定板15在所述第一运动控制装置I的驱动下可沿X轴、Y轴、Z轴方向同步运动，其中X轴、Y轴方向定义水平面，Z轴方向定义竖直方向。
[0043]在一种优选的实施例中，3D打印制作设备还包括第二运动控制装置11，所述接收基底12耦合到所述第二运动控制装置11，所述接收基底12在所述第二运动控制装置11的驱动下可沿X轴、Y轴、Z轴方向运动，其中X轴、Y轴方向定义水平面，Z轴方向定义竖直方向。
[0044]第一运动控制装置I和第二运动控制装置11可以固定在框架6上。
[0045]多孔三维部件的制作成型过程如下:首先在成型接收基底12上采用铺粉或落粉的方法覆盖一层高分子粉末，层厚为30-200微米，高分子粉末为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、纤维素中的一种或几种。利用静电喷涂的原理和设备，使成型用浆料接入一个高压静电场中，在电场力的牵引下通过针状喷头以微液滴的形态连续喷出，按照设定的程序移动喷头，使微液滴沉积到接收基板上形成一层图案。其中，接收基底12可通过第一运动控制装置I驱动沿X，Y，Z轴运动。紫外光源2，容器3、落粉装置、电极固定板15可通过第二运动控制装置11驱动沿Χ，Υ，Ζ轴同步运动，确保导电喷头8与电极14始终在一条轴线上。然后照射紫外光对浆料进行固化。在已经固化的浆料上再铺设或洒落一层高分子粉末，然后再次进行喷射浆料、固化，以此方式层层叠加，从而获得三维的部件。完成之后再用溶剂或溶剂的蒸气进行清洗，将三维部件中的高分子粉末溶解，形成孔隙，由此获得多孔的三维部件。
[0046]实施例1:
[0047]首先制备成型用浆料。配方如下:UV环氧丙烯酸酯质量百分比90%，聚氧化乙烯水溶液质量百分比10%。将上述成分混合搅拌均匀，制成成型用浆料。选择内径为0.06毫米的不锈钢针头作为喷头，接入高压直流电源10装置。金属针状喷头与一个高压直流电源10的正极相连接。在喷头下方设置一个绝缘的接收基底12，接收基底12上预先铺设一层聚乙烯醇(分子量98000)粉末，层厚为50微米。下方有一个针状或柱状的电极14并与高压直流电源10的负极相连。浆料储存在一个容器3之中，并通过导管与喷头相连。将需成型部件的三维图档进行切片分层，生产每一层部件的轮廓，以此作为喷头移动路径。开启高压直流电源10，设定电压为30KV，喷头与针状电极14之间形成一个电场，针头尖端至接收基底12的距离为15cm。浆料在高压电场的静电引力作用下，通过针状喷头形成液滴向负极运动从而沉积到接收基底12上形成一层图案。然后对接收基底12照射紫外光，使沉积的浆料固化。下一步在已经固化的树脂上再撒落一层聚乙烯醇粉末，然后再进行喷射、固化，以此方式层层叠加，从而获得三维的部件。完成之后再用纯净水进行多次清洗，将三维部件中的聚乙烯醇粉末溶解，形成孔隙，由此获得多孔的三维部件。其中孔隙大小在100微米到800微米之间。
[0048]实施例2:
[0049]成型用浆料成分:UV聚氨酯丙烯酸酯质量百分比88%，聚乙烯吡咯烷酮水溶液质量百分比12%。接收基底12上预先铺设一层聚丙烯酸(分子量100000)粉末，层厚为40微米。高压直流电源10设定电压为25KV，喷头与针状电极14之间形成一个电场，针头尖端至接收基底12的距离为12cm。成型工艺与实施例1相同。3D打印完成后，用纯净水配合水蒸气对打印部件进行多次清洗，将三维部件中的聚丙烯酸粉末溶解，形成孔隙，由此获得多孔的三维部件。其中孔隙大小在120微米到1000微米之间。
[0050]以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种多孔三维部件的3D打印制作方法，其特征在于，包括以下步骤: 准备包含液态光敏树脂和高分子液体添加剂的成型用浆料，所述液态光敏树脂可用紫外光照射固化，所述高分子液体添加剂含有粘结剂成分并提供导电体； 在接收基底表面覆盖一层可溶性高分子粉末； 采用静电喷涂方式按照设定的程序向所述接收基底上喷射浆料形成一层图案； 对所述接收基底上的浆料图案照射紫外光进行固化； 在固化后的浆料图案上再覆盖一层可溶性高分子粉末，然后再次进行浆料的喷射、固化，以此方式层层叠加，从而获得成型的三维部件； 对成型的三维部件用溶剂和/或溶剂的蒸气进行清洗，将三维部件中的可溶性高分子粉末溶解，形成孔隙，由此获得多孔三维部件。2.如权利要求1所述的多孔三维部件的3D打印制作方法，其特征在于，所述液态光敏树脂包括UV环氧丙烯酸酯、UV聚氨酯丙烯酸酯、UV不饱和聚酯、UV聚酯丙烯酸酯、UV聚醚丙烯酯、UV纯丙烯酸树脂、UV环氧树脂、UV有机硅低聚物中的一种或多种。3.如权利要求1所述的多孔三维部件的3D打印制作方法，其特征在于，所述高分子液体添加剂包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、纤维素中的一种或多种溶解于水、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、或丙酮溶剂中所得的溶液。4.如权利要求1至3任一项所述的多孔三维部件的3D打印制作方法，其特征在于，所述成型用浆料中所述液态光敏树脂所占的质量百分比为85-95%，所述高分子液体添加剂所占的质量百分比为5-15%。5.如权利要求1至4任一项所述的多孔三维部件的3D打印制作方法，其特征在于，在所述接收基底上覆盖的高分子粉末层厚为30-200微米。6.如权利要求1至5任一项所述的多孔三维部件的3D打印制作方法，其特征在于，所述可溶性高分子粉末为水溶性高分子粉末，所述对成型的三维部件用溶剂和/或溶剂的蒸气进行清洗是用水配合水蒸气进行清洗。7.—种多孔三维部件的3D打印制作设备，其特征在于，包括盛放浆料的容器、导电喷头、高压直流电源、接收基底、电极、紫外光源以及落粉装置，所述容器通过导管与所述导电喷头相连，所述导电喷头与所述高压直流电源的正极电连接，所述高压直流电源的负极与所述电极电连接，所述接收基底设置在所述导电喷头、所述紫外光源以及所述落粉装置的下方，所述电极与所述导电喷头相对设置在所述接收基底的下方。8.如权利要求7所述的3D打印制作设备，其特征在于，所述导电喷头为不锈钢针头，所述电极为针状或柱状的电极。9.如权利要求7所述的3D打印制作设备，其特征在于，还包括第一运动控制装置，所述容器、所述紫外光源和所述落粉装置安装在上固定板上，所述电极安装在电极固定板上，所述上固定板上通过连接杆与所述电极固定板固定连接，并耦合到所述第一运动控制装置，所述上固定板与所述电极固定板在所述第一运动控制装置的驱动下可沿X轴、Y轴、Z轴方向同步运动，其中X轴、Y轴方向定义水平面，Z轴方向定义竖直方向。10.如权利要求7至9任一项所述的3D打印制作设备，其特征在于，还包括第二运动控制装置，所述接收基底耦合到所述第二运动控制装置，所述接收基底在所述第二运动控制装置的驱动下可沿X轴、Y轴、Z轴方向运动，其中X轴、Y轴方向定义水平面，Z轴方向定义竖直方向。
【专利摘要】一种多孔三维部件的3D打印制作方法及设备，该方法包括：准备包含液态光敏树脂和高分子液体添加剂的成型用浆料，液态光敏树脂可用紫外光照射固化，高分子液体添加剂含有粘结剂成分并提供导电体；在接收基底表面覆盖一层可溶性高分子粉末；采用静电喷涂方式按照设定的程序向接收基底上喷射浆料形成一层图案；对接收基底上的浆料图案照射紫外光进行固化；在固化后的浆料图案上再覆盖一层可溶性高分子粉末，然后再次进行浆料的喷射、固化，以此方式层层叠加，从而获得成型的三维部件；对成型的三维部件用溶剂和/或溶剂的蒸气进行清洗，将三维部件中的可溶性高分子粉末溶解，形成孔隙，由此获得孔隙分布均匀的多孔三维部件。
【IPC分类】B29C67/00, B33Y30/00
【公开号】CN105563841
【申请号】CN201610109160
【发明人】闫国栋, 王长明, 庞前列, 吕凝磊, 叶春生, 赵火平
【申请人】东莞劲胜精密组件股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年2月26日