一种基于凝胶成型工艺的陶瓷3D打印设备的制作方法

本发明涉及3d打印设备，尤其涉及一种基于凝胶成型工艺的陶瓷3d打印设备。

背景技术：

1、光固化3d打印技术是一种快速成型技术，也被称为增材制造技术。它通常通过逐层固化液态光敏材料进行成型。在模具制造、工业设计等领域，它被广泛用于制造模型，并逐渐开始应用于一些产品的直接制造，比如陶瓷制品。现有的陶瓷3d打印设备通常包括存料组件、刮刀组件和扫描组件。存料组件储存浆料，而刮刀组件将浆料逐层地输送到工作台上，扫描组件则根据预设的图案对浆料进行扫描和固化成型。这个过程会不断重复，直到材料完全成型。

2、随着技术的发展，现有的光固化3d打印技术需要保证浆料性质的稳定，以提高坯体的强度。为了实现这些目标，浆料需要加入水和凝胶剂，由于水会挥发，而浆料中凝胶剂的状态会受到水分含量的影响，因此在成型的过程中需要严格控制浆料中的水分含量。然而，现有的陶瓷3d打印设备只能控制供料速度和成型速度，无法对浆料中的含水量进行控制，而一旦含水量无法精确控制，水分较少容易导致凝胶剂提前凝结，水分较多则对激光的折射和散射效应明显，无法达到提高坯体强度的目的，甚至可能影响成型的质量和精度。因此，需要解决现有陶瓷3d打印设备中无法精确控制浆料含水量的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于凝胶成型工艺的陶瓷3d打印设备，能够对浆料的含水量进行控制，能够避免凝胶剂提前凝结，也能避免影响激光扫描固化，从而获得较好的成型效果。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于凝胶成型工艺的陶瓷3d打印设备，包括机架、设于所述机架上的供料组件、下料组件、刮料组件、承料组件、扫描组件和喷雾组件，所述供料组件包括供料泵和存料斗，所述供料泵的输入端与所述存料斗连通，所述供料泵的输出端与所述下料组件的供料杆连通，浆料存放于所述存料斗中。

3、所述承料组件包括承料槽、刮料板以及设于所述刮料板上的成型缸，所述供料杆的出口通向所述承料槽，所述承料槽与所述刮料板连接，所述刮料组件包括移动驱动机构和刮刀，所述移动驱动机构能够驱动所述刮刀在所述承料槽和所述刮料板上移动，以将浆料刮入所述成型缸中。

4、所述扫描组件设于所述成型缸的正上方并能按预设图案将所述成型缸上的浆料进行扫描固化。

5、所述喷雾组件包括用于雾化液体的雾化箱、与所述雾化箱连通的第一喷管和第二喷管，所述第一喷管的出口通向所述存料斗，所述第二喷管的出口能够通向所述承料槽。

6、作为上述方案的改进，所述供料杆包括分气管和设于所述分气管中部的进料管，所述供料泵的输出端与所述进料管的上端连通，所述进料管的下端正对所述承料槽，所述分气管中设有进气口，所述第二喷管与所述进气口连通，所述进气口与所述进料管连通。

7、作为上述方案的改进，所述分气管沿着所述承料槽的长度方向设置，所述分气管内设有分气腔，所述分气腔贯通于所述分气管的两端，所述进气口的数量为2个并设于所述进料管中相对的两侧，所述进气口通过所述分气腔与所述进料管相连通。

8、作为上述方案的改进，所述基于凝胶成型工艺的陶瓷3d打印设备还包括压杆组件，所述压杆组件包括中压杆，所述中压杆设于所述刮料板的两侧并向着靠近所述存料斗的方向延伸，所述中压杆的内部设有中空腔，所述中压杆的中部设有与所述中空腔连通的中通孔，所述中通孔朝向所述成型缸，所述分气管的两端均设有与所述分气腔连通的分气口，2个所述中空腔的一端分别与所述分气管两端的分气口连通，2个所述中空腔的另一端均设有排风口。

9、作为上述方案的改进，所述压杆组件还包括后压杆，所述后压杆设于所述中压杆中远离所述供料杆的一端，所述后压杆一侧的两端分别与2个所述中空腔的排风口连通，所述后压杆内设有两端贯通的后空腔，所述后空腔通过所述排风口与所述中空腔连通，所述后空腔的两端分别固定有吹风件，所述后压杆的侧部还设有与所述后空腔连通的后通孔，所述后通孔朝向远离所述刮料板的一侧，所述吹风件的出风口均朝向所述后通孔。

10、作为上述方案的改进，所述下料组件还包括分气机构，所述分气机构包括设于所述分气管侧部并与所述分气腔连通的滑动孔，所述滑动孔的数量为2个并分别与2个所述进气口连通，所述滑动孔设于所述分气口与所述进料管之间；所述分气机构还包括伸缩驱动件、与所述伸缩驱动件传动连接的换向块，所述换向块能够插入所述滑动孔中，所述伸缩驱动件能够驱动所述换向块在所述滑动孔内向着所述分气口所在的方向或所述进料管所在的方向滑动，以使所述进气口与所述进料管连通和/或与所述分气口连通。

11、作为上述方案的改进，所述分气管侧部设有滑动槽，所述滑动孔设于所述滑动槽内，所述换向块包括密封板和移动板，所述移动板垂直固定于所述密封板中部，所述移动板和所述密封板形成t字型，所述移动板能够插入所述滑动孔内，所述密封板能够在所述滑动槽内移动，所述密封板与所述伸缩驱动件连接，所述移动板与所述分气腔的长度方向垂直，所述移动板能够在所述滑动孔中进行移动，所述密封板能够在所述移动板移动时保持对所述滑动孔的密封。

12、作为上述方案的改进，所述机架包括下支撑板和设于所述下支撑板上方的上支撑板，所述存料斗设于所述下支撑板上，所述承料槽和所述刮料板设于所述上支撑板上，所述承料槽和所述存料斗位于所述刮料板中相对的两侧，所述成型缸设于所述上支撑板与所述下支撑板之间。

13、所述承料组件还包括升降驱动件和升降板，所述升降板设于所述成型缸内，所述升降驱动件的活动端与所述升降板底部连接，所述升降驱动件能够驱动所述升降板在所述成型缸内升降。

14、作为上述方案的改进，所述刮料板上远离所述承料槽的一侧设有落料口，所述上支撑板中远离所述承料槽的一侧设有连通口，所述落料口与所述连通口的位置相对应并均位于所述存料斗的正上方，所述移动驱动机构能够驱动所述刮刀将多余浆料刮落至所述落料口中，所述后压杆位于所述落料口与所述连通口之间，所述后通孔位于所述连通口的侧部。

15、作为上述方案的改进，所述基于凝胶成型工艺的陶瓷3d打印设备还包括湿度感应组件，所述湿度感应组件包括存料感应件、供料感应件和成型感应件，所述存料感应件、所述供料感应件和所述成型感应件分别设于所述存料斗的上方、所述供料杆的上方和所述中通孔的上方。

16、实施本发明，具有如下有益效果：

17、本发明基于凝胶成型工艺的陶瓷3d打印设备设有供料组件、下料组件、刮料组件、承料组件、扫描组件和喷雾组件，其中所述供料组件包括供料泵和存料斗，浆料存放于所述存料斗中，而所述下料组件包括供料杆，所述供料泵能够将所述存料斗中的浆料运送至所述供料杆上，所述承料组件包括承料槽和刮料板，所述供料杆将接收到的浆料放入所述承料槽中，并由所述刮料组件将浆料逐层刮到所述刮料板的成型缸中，由所述扫描组件按预设图案将所述成型缸上的浆料进行扫描固化成型。在此过程中，所述喷雾组件的雾化箱能够制造雾化液体，而第一喷管能够将雾化液体通向所述存料斗，第二喷管能够将雾化液体通向所述承料槽，从而保持所述存料斗与所述承料槽中浆料的含水量，避免凝胶剂提前凝结，影响后续的固化成型，而且通过控制第一喷管和第二喷管的喷雾流量，能够较精确地控制浆料中的含水量，避免含水量过多导致水雾产生折射效应和散射效应，而在成型时，水分会正常挥发，使凝胶剂正常凝结，提高固化层的强度，从而提高坯体强度，形成较好的成型效果。