專利名稱：3d激光打印機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及3D快速制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及3D激光打印機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的3D打印是添加劑制造技術(shù)的一種形式，在添加劑制造技術(shù)中三維對象是通過連續(xù)的物理層創(chuàng)建出來的。3D打印機(jī)相對于其它的添加劑制造技術(shù)而言，具有速度快、價(jià)格便宜、簡單易用等優(yōu)點(diǎn)。目前，市面上的3D打印機(jī)以國外廠家生產(chǎn)為主，其打印的主要工序均為鋪一層粉末，再噴出凝膠物質(zhì)，這與平面噴墨打印機(jī)的工序類似，其打印分辨率多數(shù)均在600dpi以下，速度一般2 3cm/h。本發(fā)明是在平面激光打印技術(shù)和LED打印技術(shù)的原理上開發(fā)出來的，使用一種全新的方式制造三維對象，將平面打印技術(shù)和工業(yè)熔鑄技術(shù)合為一體，相比現(xiàn)有3D打印技術(shù)，可大幅提高打印速度(l(T50cm/h)和打印精度 (120(T4800dpi)，并可以打印出現(xiàn)有3D打印機(jī)所不能打印的許多產(chǎn)品如塑料制品、低溫金屬制品等，實(shí)現(xiàn)一種全新的產(chǎn)品制造模式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高打印速度和打印精度的3D激光打印機(jī)。為解決上述問題，本發(fā)明所述的3D激光打印機(jī)，包括模型工作臺及置于所述模型工作臺上方的感光鼓、粉末盒和信號轉(zhuǎn)換裝置；所述感光鼓與所述粉末盒相接觸；所述信號轉(zhuǎn)換裝置與計(jì)算機(jī)相連，其特征在于所述感光鼓為兩個(gè)，該每個(gè)所述感光鼓分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置；所述兩個(gè)粉末盒中的一個(gè)填充有熱熔粉末，另一個(gè)填充有非熱熔粉末。所述感光鼓為四個(gè)，該每個(gè)所述感光鼓分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置；所述四個(gè)粉末盒中的兩個(gè)填充有熱熔粉末，另兩個(gè)填充有非熱熔粉末，且填充有熱熔粉末的粉末盒與填充有非熱熔粉末的粉末盒交錯(cuò)設(shè)置。所述感光鼓為兩個(gè)，其底部設(shè)有一條轉(zhuǎn)印皮帶，該轉(zhuǎn)印皮帶置于固定于機(jī)體上的轉(zhuǎn)軸上；每個(gè)所述感光鼓分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置；所述兩個(gè)粉末盒中的一個(gè)填充有熱熔粉末，另一個(gè)填充有非熱熔粉末。所述感光鼓為四個(gè)，其底部設(shè)有一條轉(zhuǎn)印皮帶，該轉(zhuǎn)印皮帶置于固定于機(jī)體上的轉(zhuǎn)軸上；每個(gè)所述感光鼓分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置；所述四個(gè)粉末盒中的兩個(gè)填充有熱熔粉末，另兩個(gè)填充有非熱熔粉末，且填充有熱熔粉末的粉末盒與填充有非熱熔粉末的粉末盒交錯(cuò)設(shè)置。所述感光鼓的底部設(shè)有兩條轉(zhuǎn)印皮帶，且每條轉(zhuǎn)印皮帶上設(shè)有兩個(gè)所述感光鼓； 所述轉(zhuǎn)印皮帶置于固定于機(jī)體上的轉(zhuǎn)軸上；每個(gè)所述感光鼓分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置；所述每條轉(zhuǎn)印皮帶上的所述兩個(gè)粉末盒中的一個(gè)填充有熱熔粉末，另一個(gè)填充有非熱熔粉末。
所述熱熔粉末是指當(dāng)溫度低于50°C時(shí)，其為固態(tài)粉末的物質(zhì)；當(dāng)溫度在5(T500°C 時(shí)，發(fā)生部分或整體熔化，凝結(jié)成塊狀或熔化成液態(tài)物質(zhì)的粉末。所述非熱熔粉末是指溫度為-273飛00°C時(shí)，其為固態(tài)粉末的物質(zhì)。如上所述的3D激光打印機(jī)的使用方法，包括以下步驟
⑴由計(jì)算機(jī)按層分解3D立體圖，形成從下至上一系列序號規(guī)則的正平面圖，生成每個(gè)正平面的同時(shí)生成一個(gè)與之對應(yīng)的反平面圖，即每層得到部分或全部正、反兩個(gè)圖形； ⑵啟動打印機(jī)；
⑶計(jì)算機(jī)生成的所述部分或全部正、反兩個(gè)圖形經(jīng)信號轉(zhuǎn)換裝置分別轉(zhuǎn)換成載有部分或全部正、反圖形信息的光束；
⑷其中一個(gè)或兩個(gè)感光鼓充電獲得電位后，經(jīng)所述載有部分或全部正圖形映像信息的光束掃描，形成部分或全部正圖形映像的靜電潛像；
(5)所述部分或全部正圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒內(nèi)的磁刷后，吸附一層熱熔粉末；按常規(guī)加載電壓使所述熱熔粉末落入模型工作臺，在所述模型工作臺內(nèi)形成由所述熱熔粉末鋪成的部分或全部正圖形；或
所述部分或全部正圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒內(nèi)的磁刷后，吸附一層熱熔粉末；經(jīng)轉(zhuǎn)印皮帶轉(zhuǎn)移到模型工作臺上方，按常規(guī)加載電壓使所述熱熔粉末落入模型工作臺， 在所述模型工作臺內(nèi)形成由所述熱熔粉末鋪成的部分或全部正圖形；或
所述部分或全部正圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒內(nèi)的磁刷后，吸附一層熱熔粉末，并將該熱熔粉末轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)印皮帶上；所述轉(zhuǎn)印皮帶上的熱熔粉末與非熱熔粉末鋪成完整的可打印區(qū)域圖像；所述完整的可打印區(qū)域圖像經(jīng)所述轉(zhuǎn)印皮帶轉(zhuǎn)移至模型工作臺上方，按常規(guī)加載電壓使粉末全部落入所述模型工作臺；
(6)另一個(gè)或兩個(gè)感光鼓充電獲得電位后，經(jīng)所述載有部分或全部反圖形映像信息的光束掃描，形成部分或全部反圖形映像的靜電潛像；
⑴所述部分或全部反圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒內(nèi)的磁刷后，吸附一層非熱熔粉末；按常規(guī)加載電壓使所述非熱熔粉末落入所述模型工作臺，在所述模型工作臺內(nèi)形成由所述非熱熔粉末鋪成的部分或全部反圖形；或
所述部分或全部反圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒內(nèi)的磁刷后，吸附一層非熱熔粉末；經(jīng)轉(zhuǎn)印皮帶轉(zhuǎn)移到模型工作臺上方，按常規(guī)加載電壓使所述非熱熔粉末落入所述模型工作臺，在所述模型工作臺內(nèi)形成由所述非熱熔粉末鋪成的部分或全部反圖形；或
所述部分或全部反圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒內(nèi)的磁刷后，吸附一層非熱熔粉末，并將該非熱熔粉末轉(zhuǎn)移至所述轉(zhuǎn)印皮帶上，所述轉(zhuǎn)印皮帶上的熱熔粉末與非熱熔粉末鋪成完整的可打印區(qū)域圖像；所述完整的可打印區(qū)域圖像經(jīng)所述轉(zhuǎn)印皮帶轉(zhuǎn)移至模型工作臺上方，按常規(guī)加載電壓使粉末全部落入所述模型工作臺；
⑶每層圖形打印完成后，重復(fù)步驟⑷ (7)，再繼續(xù)打印上一層，直至整個(gè)3D立體圖打印完畢；
⑶加熱所述模型工作臺直至所述模型工作臺內(nèi)的熱熔粉末全部凝固成一個(gè)整體即可。所述步驟⑴中分解3D立體圖的層厚度等于打印機(jī)相鄰兩個(gè)可打印點(diǎn)中心的距離。所述步驟⑴中的反平面圖為可打印區(qū)域與所述正平面圖的差集；所述可打印區(qū)域是指所述模型工作臺內(nèi)部區(qū)域在水平面的投影。所述步驟⑶中加熱所述模型工作臺的方法是指在每打印一層的過程中加熱一次， 即間歇加熱；或一直加熱；或在模型打印完畢后再加熱，直至所述模型工作臺內(nèi)的熱熔粉末全部凝固成一個(gè)整體即可。所述感光鼓采用激光打印機(jī)或LED打印機(jī)的感光鼓。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
I、由于本發(fā)明中主要采用激光打印機(jī)或LED打印機(jī)的感光鼓，因此，打印3D立體圖可實(shí)現(xiàn)120(T4800dpi的分辨率。2、本發(fā)明采用激光打印機(jī)或LED打印機(jī)的主要部件完成粉末鋪設(shè)，全新設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)每小時(shí)打印l(T50cm的厚度，比現(xiàn)有3D打印機(jī)的速度每小時(shí)2飛cm快許多倍。3、本發(fā)明采用全新的理念設(shè)計(jì)，可以打印出塑料制品、低溫金屬制品等現(xiàn)有3D打印機(jī)無法打印的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。


下面
圖I
圖2
圖3
圖4
圖5
圖6
圖7
圖中圖中I一模型工作臺2—感光鼓 3—粉末盒 4一信號轉(zhuǎn)換裝置5—轉(zhuǎn)軸6—轉(zhuǎn)印皮帶。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I 如圖I所示，3D激光打印機(jī)，包括模型工作臺I及置于模型工作臺 I上方的感光鼓2、粉末盒3和信號轉(zhuǎn)換裝置4。感光鼓2與粉末盒3相接觸；信號轉(zhuǎn)換裝置4與計(jì)算機(jī)相連。感光鼓2為兩個(gè)，該每個(gè)感光鼓2分別設(shè)有一個(gè)粉末盒3、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置4 ;兩個(gè)粉末盒3中的一個(gè)填充有熱熔粉末，另一個(gè)填充有非熱熔粉末。3D激光打印機(jī)的使用方法，包括以下步驟
⑴由計(jì)算機(jī)按層分解3D立體圖，形成從下至上一系列序號規(guī)則的正平面圖，生成每個(gè)正平面的同時(shí)生成一個(gè)與之對應(yīng)的反平面圖，即每層得到正、反兩個(gè)圖形(如圖6所示)。其中分解3D立體圖的層厚度等于打印機(jī)相鄰兩個(gè)可打印點(diǎn)中心的距離。如分辨率為600dpi，則相鄰兩個(gè)可打印點(diǎn)中心的間距為42. 3微米，也即按42. 3微米的厚度分解 3D立體圖。反平面圖為可打印區(qū)域與正平面圖的差集；可打印區(qū)域是指模型工作臺I內(nèi)部區(qū)域在水平面的投影。⑵啟動打印機(jī)。
⑶計(jì)算機(jī)生成的正、反兩個(gè)圖形經(jīng)信號轉(zhuǎn)換裝置4分別轉(zhuǎn)換成載有正、反圖形信息的光束。⑷其中一個(gè)感光鼓2充電獲得電位后,經(jīng)載有正圖形映像信息的光束掃描,形成正圖形映像的靜電潛像。(5)正圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒3內(nèi)的磁刷后，吸附一層熱熔粉末；按常規(guī)加載電壓使熱熔粉末落入模型工作臺1，在模型工作臺I內(nèi)形成由熱熔粉末鋪成的正圖形。(6)另一個(gè)感光鼓2充電獲得電位后,經(jīng)載有反圖形映像信息的光束掃描,形成反圖形映像的靜電潛像。(7)反圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒3內(nèi)的磁刷后，吸附一層非熱熔粉末； 按常規(guī)加載電壓使非熱熔粉末落入模型工作臺1，在模型工作臺I內(nèi)形成由非熱熔粉末鋪成的反圖形。(8)每層圖形打印完成后，重復(fù)步驟⑷ (7)，再繼續(xù)打印上一層，直至整個(gè)3D立體圖打印完畢。其中打印過程中，感光鼓2以及粉末盒3、信號轉(zhuǎn)換裝置4始終做水平往復(fù)運(yùn)動， 同時(shí)感光鼓2需要旋轉(zhuǎn)。(9)加熱模型工作臺I直至模型工作臺I內(nèi)的熱熔粉末全部凝固成一個(gè)整體即可。實(shí)施例2 如圖2所示，3D激光打印機(jī)，包括模型工作臺I及置于模型工作臺 I上方的感光鼓2、粉末盒3和信號轉(zhuǎn)換裝置4。感光鼓2與粉末盒3相接觸；信號轉(zhuǎn)換裝置4與計(jì)算機(jī)相連。感光鼓為四個(gè)，該每個(gè)感光鼓分別設(shè)有一個(gè)粉末盒、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置；四個(gè)粉末盒中的兩個(gè)填充有熱熔粉末，另兩個(gè)填充有非熱熔粉末，且填充有熱熔粉末的粉末盒與填充有非熱熔粉末的粉末盒交錯(cuò)設(shè)置。3D激光打印機(jī)的使用方法，包括以下步驟
⑴由計(jì)算機(jī)按層分解3D立體圖，形成從下至上一系列序號規(guī)則的正平面圖，生成每個(gè)正平面的同時(shí)生成一個(gè)與之對應(yīng)的反平面圖，即每層得到正、反兩個(gè)圖形(如圖6所示)。其中分解3D立體圖的層厚度等于打印機(jī)相鄰兩個(gè)可打印點(diǎn)中心的距離。如分辨率為600dpi，則相鄰兩個(gè)可打印點(diǎn)中心的間距為42. 3微米，也即按42. 3微米的厚度分解 3D立體圖。反平面圖為可打印區(qū)域與正平面圖的差集；可打印區(qū)域是指模型工作臺I內(nèi)部區(qū)域在水平面的投影。⑵啟動打印機(jī)。⑶計(jì)算機(jī)生成的正、反兩個(gè)圖形經(jīng)信號轉(zhuǎn)換裝置4分別轉(zhuǎn)換成載有正、反圖形信息的光束。⑷四個(gè)感光鼓2同時(shí)向左運(yùn)動,左側(cè)兩個(gè)感光鼓2中的一個(gè)感光鼓2充電獲得電位后，經(jīng)載有正圖形映像信息的光束掃描，形成正圖形映像的靜電潛像。(5)正圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒3內(nèi)的磁刷后，吸附一層熱熔粉末；按常規(guī)加載電壓使熱熔粉末落入模型工作臺1，在模型工作臺I內(nèi)形成由熱熔粉末鋪成的正圖形。(6)左側(cè)兩個(gè)感光鼓2中的另一個(gè)感光鼓2充電獲得電位后，經(jīng)載有反圖形映像信息的光束掃描，形成反圖形映像的靜電潛像。(7)反圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒3內(nèi)的磁刷后，吸附一層非熱熔粉末； 按常規(guī)加載電壓使非熱熔粉末落入模型工作臺1，在模型工作臺I內(nèi)形成由非熱熔粉末鋪成的反圖形。右側(cè)兩個(gè)感光鼓2使用上一層正、反圖形信號掃描，其余步驟同⑷ (7)，在模型工作臺I內(nèi)形成由熱熔粉末和非熱熔粉末鋪成的圖形等于可打印區(qū)域圖。另一方面，四個(gè)感光鼓2同時(shí)向右運(yùn)動，其步驟與同時(shí)向左運(yùn)動時(shí)的步驟⑷ (7)完全對稱。(8)每兩層圖形打印完成后，重復(fù)步驟⑷ (7)，再繼續(xù)打印上兩層，直至整個(gè)3D立體圖打印完畢。其中打印過程中，感光鼓2以及粉末盒3、信號轉(zhuǎn)換裝置4始終做水平往復(fù)運(yùn)動， 同時(shí)感光鼓2需要旋轉(zhuǎn)。⑶加熱模型工作臺I直至模型工作臺I內(nèi)的熱熔粉末全部凝固成一個(gè)整體即可。實(shí)施例3 如圖3所示，3D激光打印機(jī)，包括模型工作臺I及置于模型工作臺I 上方的感光鼓2、粉末盒3、信號轉(zhuǎn)換裝置4、固定于機(jī)體上的轉(zhuǎn)軸5和置于轉(zhuǎn)軸5上的轉(zhuǎn)印皮帶6。感光鼓2分別與粉末盒3、轉(zhuǎn)印皮帶6相接觸；信號轉(zhuǎn)換裝置4與計(jì)算機(jī)相連。轉(zhuǎn)印皮帶6為一條，且其上設(shè)有兩個(gè)感光鼓2，該每個(gè)感光鼓2分別設(shè)有一個(gè)粉末盒3、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置4 ;兩個(gè)粉末盒3中的一個(gè)填充有熱熔粉末，另一個(gè)填充有非熱熔粉末。3D激光打印機(jī)的使用方法，包括以下步驟
⑴由計(jì)算機(jī)按層分解3D立體圖，形成從下至上一系列序號規(guī)則的正平面圖，生成每個(gè)正平面的同時(shí)生成一個(gè)與之對應(yīng)的反平面圖，即每層得到正、反兩個(gè)圖形。其中分解3D立體圖的層厚度等于打印機(jī)相鄰兩個(gè)可打印點(diǎn)中心的距離。如分辨率為600dpi，則相鄰兩個(gè)可打印點(diǎn)中心的間距為42. 3微米，也即按42. 3微米的厚度分解 3D立體圖。反平面圖為可打印區(qū)域與正平面圖的差集；可打印區(qū)域是指模型工作臺I內(nèi)部區(qū)域在水平面的投影。⑵啟動打印機(jī)。⑶計(jì)算機(jī)生成的正、反兩個(gè)圖形經(jīng)信號轉(zhuǎn)換裝置4分別轉(zhuǎn)換成載有正、反圖形信息的光束。⑷其中一個(gè)感光鼓2充電獲得電位后,經(jīng)載有正圖形映像信息的光束掃描,形成正圖形映像的靜電潛像。(5)正圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒3內(nèi)的磁刷后，吸附一層熱熔粉末；經(jīng)轉(zhuǎn)印皮帶6轉(zhuǎn)移到模型工作臺I上方，按常規(guī)加載電壓使熱熔粉末落入模型工作臺1，在模型工作臺I內(nèi)形成由熱熔粉末鋪成的正圖形。(6)另一個(gè)感光鼓2充電獲得電位后,經(jīng)載有反圖形映像信息的光束掃描,形成反圖形映像的靜電潛像。(7)反圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒3內(nèi)的磁刷后，吸附一層非熱熔粉末； 經(jīng)轉(zhuǎn)印皮帶6轉(zhuǎn)移到模型工作臺I上方，按常規(guī)加載電壓使非熱熔粉末落入模型工作臺1， 在模型工作臺I內(nèi)形成由非熱熔粉末鋪成的反圖形。
(8)每層圖形打印完成后，重復(fù)步驟⑷ (7)，再繼續(xù)打印上一層，直至整個(gè)3D立體圖打印完畢。其中打印過程中，粉末盒3、信號轉(zhuǎn)換裝置4固定，轉(zhuǎn)印皮帶6隨著轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動， 感光鼓2旋轉(zhuǎn)。(9)加熱模型工作臺I直至模型工作臺I內(nèi)的熱熔粉末全部凝固成一個(gè)整體即可。實(shí)施例4 如圖4所示，3D激光打印機(jī)，包括模型工作臺I及置于模型工作臺I 上方的感光鼓2、粉末盒3、信號轉(zhuǎn)換裝置4、固定于機(jī)體上的轉(zhuǎn)軸5和置于轉(zhuǎn)軸5上的轉(zhuǎn)印皮帶6。感光鼓2分別與粉末盒3、轉(zhuǎn)印皮帶6相接觸；信號轉(zhuǎn)換裝置4與計(jì)算機(jī)相連。轉(zhuǎn)印皮帶6為一條，且其上設(shè)有四個(gè)感光鼓2，該每個(gè)感光鼓2分別設(shè)有一個(gè)粉末盒3、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置4 ；四個(gè)粉末盒3中的兩個(gè)填充有熱熔粉末，另兩個(gè)填充有非熱熔粉末，且填充有熱熔粉末的粉末盒3與填充有非熱熔粉末的粉末盒3交錯(cuò)設(shè)置。3D激光打印機(jī)的使用方法，包括以下步驟
⑴由計(jì)算機(jī)按層分解3D立體圖，形成從下至上一系列序號規(guī)則的正平面圖，生成每個(gè)正平面的同時(shí)生成一個(gè)與之對應(yīng)的反平面圖，即每層得到正、反兩個(gè)圖形，正、反圖形均一分為二，形成兩個(gè)部分正圖形和兩個(gè)部分反圖形(圖7)。其中分解3D立體圖的層厚度等于打印機(jī)相鄰兩個(gè)可打印點(diǎn)中心的距離。如分辨率為600dpi，則相鄰兩個(gè)可打印點(diǎn)中心的間距為42. 3微米，也即按42. 3微米的厚度分解 3D立體圖。反平面圖為可打印區(qū)域與正平面圖的差集；可打印區(qū)域是指模型工作臺I內(nèi)部區(qū)域在水平面的投影。⑵啟動打印機(jī)。⑶計(jì)算機(jī)生成的兩個(gè)部分正圖形、兩個(gè)部分反圖形經(jīng)信號轉(zhuǎn)換裝置4分別轉(zhuǎn)換成載有兩個(gè)部分正圖形、兩個(gè)部分反圖形圖形信息的光束。⑷其中兩個(gè)感光鼓2充電獲得電位后，經(jīng)載有兩個(gè)部分正圖形映像信息的光束掃描，形成兩個(gè)部分正圖形映像的靜電潛像。(5)兩個(gè)部分正圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒3內(nèi)的磁刷后，吸附一層熱熔粉末，并分別將該熱熔粉末轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)印皮帶6上，在轉(zhuǎn)印皮帶6上形成一個(gè)熱熔粉末鋪成的完整正圖形圖像。完整的可打印區(qū)域圖像經(jīng)轉(zhuǎn)印皮帶6轉(zhuǎn)移到模型工作臺I上方，按常規(guī)加載電壓使粉末全部落入模型工作臺I。(6)另兩個(gè)感光鼓2充電獲得電位后，經(jīng)載有兩個(gè)部分反圖形映像信息的光束掃描，形成兩個(gè)部分反圖形映像的靜電潛像。(7)兩個(gè)部分反圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒3內(nèi)的磁刷后，吸附一層非熱熔粉末，并分別將該非熱熔粉末轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)印皮帶6上，在轉(zhuǎn)印皮帶6上形成一個(gè)非熱熔粉末鋪成的完整反圖形圖像，轉(zhuǎn)印皮帶6上的熱熔粉末與非熱熔粉末鋪成完整的可打印區(qū)域圖像。完整的可打印區(qū)域圖像經(jīng)轉(zhuǎn)印皮帶6轉(zhuǎn)移到模型工作臺I上方，按常規(guī)加載電壓使粉末全部落入模型工作臺I。(8)每層圖形打印完成后，重復(fù)步驟⑷ (7)，再繼續(xù)打印上一層，直至整個(gè)3D立體圖打印完畢。其中打印過程中，粉末盒3、信號轉(zhuǎn)換裝置4固定，轉(zhuǎn)印皮帶6隨轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動，感光鼓2旋轉(zhuǎn)。(9)加熱模型工作臺I直至模型工作臺I內(nèi)的熱熔粉末全部凝固成一個(gè)整體即可。實(shí)施例5 如圖5所示，3D激光打印機(jī)，包括模型工作臺I及置于模型工作臺I 上方的感光鼓2、粉末盒3、信號轉(zhuǎn)換裝置4、固定于機(jī)體上的轉(zhuǎn)軸5和置于轉(zhuǎn)軸5上的轉(zhuǎn)印皮帶6。感光鼓2分別與粉末盒3、轉(zhuǎn)印皮帶6相接觸；信號轉(zhuǎn)換裝置4與計(jì)算機(jī)相連。轉(zhuǎn)印皮帶6為兩條，且每條轉(zhuǎn)印皮帶6上設(shè)有兩個(gè)感光鼓2，該每個(gè)感光鼓2分別設(shè)有一個(gè)粉末盒3、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置4 ;每條轉(zhuǎn)印皮帶6上的兩個(gè)粉末盒3中的一個(gè)填充有熱熔粉末， 另一個(gè)填充有非熱熔粉末。3D激光打印機(jī)的使用方法為實(shí)施例3與實(shí)施例4的疊加。上述實(shí)施例I飛中熱熔粉末是指當(dāng)溫度低于50°C時(shí)，其為固態(tài)粉末的物質(zhì)；當(dāng)溫度在5(T50(TC時(shí)，發(fā)生部分或整體熔化，凝結(jié)成塊狀或熔化成液態(tài)物質(zhì)的粉末。非熱熔粉末是指溫度為-273飛00°C時(shí)，其為固態(tài)粉末的物質(zhì)。步驟⑶中加熱模型工作臺I的方法是指在每打印一層的過程中加熱一次，即間歇加熱；或一直加熱；或在模型打印完畢后再加熱，直至模型工作臺I內(nèi)的熱熔粉末全部凝固成一個(gè)整體即可。感光鼓2采用激光打印機(jī)或LED打印機(jī)的感光鼓。應(yīng)該理解，這里討論的實(shí)施例和實(shí)施方案只是為了說明，對熟悉該領(lǐng)域的人可以提出各種改進(jìn)和變化，這些改進(jìn)和變化將包括在本申請的精神實(shí)質(zhì)和范圍以及所附的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.3D激光打印機(jī)，包括模型工作臺(I)及置于所述模型工作臺(I)上方的感光鼓(2)、 粉末盒(3)和信號轉(zhuǎn)換裝置(4);所述感光鼓(2)與所述粉末盒(3)相接觸；所述信號轉(zhuǎn)換裝置(4)與計(jì)算機(jī)相連，其特征在于所述感光鼓(2)為兩個(gè)，該每個(gè)所述感光鼓(2)分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒(3)、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置(4);所述兩個(gè)粉末盒(3)中的一個(gè)填充有熱熔粉末，另一個(gè)填充有非熱熔粉末。
2.如權(quán)利要求I所述的3D激光打印機(jī)，其特征在于所述感光鼓(2)為四個(gè)，該每個(gè)所述感光鼓(2)分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒(3)、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置(4);所述四個(gè)粉末盒(3) 中的兩個(gè)填充有熱熔粉末，另兩個(gè)填充有非熱熔粉末，且填充有熱熔粉末的粉末盒(3)與填充有非熱熔粉末的粉末盒(3)交錯(cuò)設(shè)置。
3.如權(quán)利要求I所述的3D激光打印機(jī)，其特征在于所述感光鼓(2)為兩個(gè)，其底部設(shè)有一條轉(zhuǎn)印皮帶(6)，該轉(zhuǎn)印皮帶(6)置于固定于機(jī)體上的轉(zhuǎn)軸(5)上；每個(gè)所述感光鼓 (2)分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒(3)、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置(4);所述兩個(gè)粉末盒(3)中的一個(gè)填充有熱熔粉末，另一個(gè)填充有非熱熔粉末。
4.如權(quán)利要求I所述的3D激光打印機(jī)，其特征在于所述感光鼓(2)為四個(gè)，其底部設(shè)有一條轉(zhuǎn)印皮帶(6)，該轉(zhuǎn)印皮帶(6)置于固定于機(jī)體上的轉(zhuǎn)軸(5)上；每個(gè)所述感光鼓(2)分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒(3)、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置(4);所述四個(gè)粉末盒(3)中的兩個(gè)填充有熱熔粉末，另兩個(gè)填充有非熱熔粉末，且填充有熱熔粉末的粉末盒(3)與填充有非熱熔粉末的粉末盒(3)交錯(cuò)設(shè)置。
5.如權(quán)利要求I所述的3D激光打印機(jī)，其特征在于所述感光鼓(2)的底部設(shè)有兩條轉(zhuǎn)印皮帶(6)，且每條轉(zhuǎn)印皮帶(6)上設(shè)有兩個(gè)所述感光鼓(2);所述轉(zhuǎn)印皮帶(6)置于固定于機(jī)體上的轉(zhuǎn)軸(5)上；每個(gè)所述感光鼓(2)分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒(3)、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置(4);所述每條轉(zhuǎn)印皮帶(6)上的所述兩個(gè)粉末盒(3)中的一個(gè)填充有熱熔粉末，另一個(gè)填充有非熱熔粉末。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的3D激光打印機(jī)，其特征在于所述熱熔粉末是指當(dāng)溫度低于50°C時(shí)，其為固態(tài)粉末的物質(zhì)；當(dāng)溫度在5(T500°C時(shí)，發(fā)生部分或整體熔化，凝結(jié)成塊狀或熔化成液態(tài)物質(zhì)的粉末。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的3D激光打印機(jī)，其特征在于所述非熱熔粉末是指溫度為-273飛00°C時(shí)，其為固態(tài)粉末的物質(zhì)。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的3D激光打印機(jī)的使用方法，包括以下步驟⑴由計(jì)算機(jī)按層分解3D立體圖，形成從下至上一系列序號規(guī)則的正平面圖，生成每個(gè)正平面的同時(shí)生成一個(gè)與之對應(yīng)的反平面圖，即每層得到部分或全部正、反兩個(gè)圖形；⑵啟動打印機(jī)；⑶計(jì)算機(jī)生成的所述部分或全部正、反兩個(gè)圖形經(jīng)信號轉(zhuǎn)換裝置(4)分別轉(zhuǎn)換成載有部分或全部正、反圖形信息的光束；⑷其中一個(gè)或兩個(gè)感光鼓(2 )充電獲得電位后，經(jīng)所述載有部分或全部正圖形映像信息的光束掃描，形成部分或全部正圖形映像的靜電潛像；(5)所述部分或全部正圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒(3)內(nèi)的磁刷后，吸附一層熱熔粉末；按常規(guī)加載電壓使所述熱熔粉末落入模型工作臺(1)，在所述模型工作臺(I)內(nèi)形成由所述熱熔粉末鋪成的部分或全部正圖形；或所述部分或全部正圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒(3)內(nèi)的磁刷后，吸附一層熱熔粉末；經(jīng)轉(zhuǎn)印皮帶(6 )轉(zhuǎn)移到模型工作臺(I)上方，按常規(guī)加載電壓使所述熱熔粉末落入模型工作臺(1)，在所述模型工作臺(I)內(nèi)形成由所述熱熔粉末鋪成的部分或全部正圖形； 或所述部分或全部正圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒(3)內(nèi)的磁刷后，吸附一層熱熔粉末，并將該熱熔粉末轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)印皮帶(6)上；所述轉(zhuǎn)印皮帶(6)上的熱熔粉末與非熱熔粉末鋪成完整的可打印區(qū)域圖像；所述完整的可打印區(qū)域圖像經(jīng)所述轉(zhuǎn)印皮帶(6)轉(zhuǎn)移至模型工作臺(I)上方，按常規(guī)加載電壓使粉末全部落入所述模型工作臺(I);(6)另一個(gè)或兩個(gè)感光鼓(2)充電獲得電位后，經(jīng)所述載有部分或全部反圖形映像信息的光束掃描，形成部分或全部反圖形映像的靜電潛像；⑴所述部分或全部反圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒(3)內(nèi)的磁刷后，吸附一層非熱熔粉末；按常規(guī)加載電壓使所述非熱熔粉末落入所述模型工作臺(1)，在所述模型工作臺(I)內(nèi)形成由所述非熱熔粉末鋪成的部分或全部反圖形；或所述部分或全部反圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒(3)內(nèi)的磁刷后，吸附一層非熱熔粉末；經(jīng)轉(zhuǎn)印皮帶(6 )轉(zhuǎn)移到模型工作臺(I)上方，按常規(guī)加載電壓使所述非熱熔粉末落入所述模型工作臺(I )，在所述模型工作臺(I)內(nèi)形成由所述非熱熔粉末鋪成的部分或全部反圖形；或所述部分或全部反圖形映像的靜電潛像經(jīng)過設(shè)在粉末盒(3)內(nèi)的磁刷后，吸附一層非熱熔粉末，并將該非熱熔粉末轉(zhuǎn)移至所述轉(zhuǎn)印皮帶(6)上，所述轉(zhuǎn)印皮帶(6)上的熱熔粉末與非熱熔粉末鋪成完整的可打印區(qū)域圖像；所述完整的可打印區(qū)域圖像經(jīng)所述轉(zhuǎn)印皮帶 (6 )轉(zhuǎn)移至模型工作臺(I)上方，按常規(guī)加載電壓使粉末全部落入所述模型工作臺(I);⑶每層圖形打印完成后，重復(fù)步驟⑷ (7)，再繼續(xù)打印上一層，直至整個(gè)3D立體圖打印完畢；⑶加熱所述模型工作臺(I)直至所述模型工作臺(I)內(nèi)的熱熔粉末全部凝固成一個(gè)整體即可。
9.如權(quán)利要求8所述的3D激光打印機(jī)的使用方法，其特征在于所述步驟⑴中分解3D 立體圖的層厚度等于打印機(jī)相鄰兩個(gè)可打印點(diǎn)中心的距離。
10.如權(quán)利要求9所述的3D激光打印機(jī)的使用方法，其特征在于所述步驟⑴中的反平面圖為可打印區(qū)域與所述正平面圖的差集；所述可打印區(qū)域是指所述模型工作臺(I)內(nèi)部區(qū)域在水平面的投影。
11.如權(quán)利要求8所述的3D激光打印機(jī)的使用方法，其特征在于所述步驟⑶中加熱所述模型工作臺(I)的方法是指在每打印一層的過程中加熱一次，即間歇加熱；或一直加熱；或在模型打印完畢后再加熱，直至所述模型工作臺(I)內(nèi)的熱熔粉末全部凝固成一個(gè)整體即可。
12.如權(quán)利要求I所述的3D激光打印機(jī)，其特征在于所述感光鼓(2)采用激光打印機(jī)或LED打印機(jī)的感光鼓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種3D激光打印機(jī)，包括模型工作臺及置于所述模型工作臺上方的感光鼓、粉末盒和信號轉(zhuǎn)換裝置。感光鼓分別與粉末盒、信號轉(zhuǎn)換裝置相接觸；信號轉(zhuǎn)換裝置與計(jì)算機(jī)相連，其特征在于所述感光鼓為兩個(gè)，該每個(gè)所述感光鼓分別設(shè)有一個(gè)所述粉末盒、一個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置；所述兩個(gè)粉末盒中的一個(gè)填充有熱熔粉末，另一個(gè)填充有非熱熔粉末。本發(fā)明是在平面激光打印技術(shù)和LED打印技術(shù)的原理上開發(fā)出來的，使用一種全新的方式制造三維對象，將平面打印技術(shù)和工業(yè)熔鑄技術(shù)合為一體，相比現(xiàn)有3D打印技術(shù)，可大幅提高打印速度(10~50cm/h)和打印精度(1200~4800dpi)，并可以打印出現(xiàn)有3D打印機(jī)所不能打印的許多產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)一種全新的產(chǎn)品制造模式。
文檔編號G03G15/08GK102608890SQ20121008406
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者朱子騰 申請人:朱子騰