陶瓷件三維打印系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種陶瓷件三維打印系統，包括傳送機構和可由該傳送機構進行傳送的工件座，所述系統還包括由所述工件座依次經過的三維打印裝置、定型去支撐材料裝置、上釉裝置和表面圖案印刷裝置。較好地，所述三維打印裝置包括用于噴射陶瓷成型原料的陶瓷坯體打印頭和用于噴射蠟質材料的蠟支撐件打印頭，噴射后形成的陶瓷坯體和蠟支撐件支撐在所述工件座上，所述蠟支撐件位于所述陶瓷坯體的外圍。本實用新型既保持了傳統工藝，又利用了先進的三維打印技術，可實現陶瓷件的個性化連續三維打印；并且通過采用三維打印機技術，簡化了前期三維造型的難度。
【專利說明】陶瓷件三維打印系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及三維打印【技術領域】，特別涉及一種用于陶瓷件成型的三維打印系統。
【背景技術】
[0002]三維打印(3D printing)屬于快速成形技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層堆疊累積的方式來構造物體的技術(即“積層造形法”)。過去其常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，現正逐漸用于一些產品的直接制造。
[0003]三維打印的過程首先是通過計算機輔助設計(CAD)或計算機動畫建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，從而指導打印機逐層打印。打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。
[0004]現有的陶瓷工藝主要是通過手工或者模具成型來實現陶瓷成型，隨著三維打印機的出現，利用三維打印機實現陶瓷打印已經成為可能，而現有的三維陶瓷打印有通過利用陶瓷粉末與粘結劑結合固化的方式、也有通過在陶瓷粘土中加一些固化劑，通過激光燒結實現固化，還有通過在粘土中加一些塑料，同熔融塑料與粘土的接合實現粘土固化，但是所有的這些都存在一個由于添加了添加固化劑，沒有經過燒結的問題，即使燒結，也由于原來添加的固化劑高溫反應影響成型效果，如利用塑料做為固化劑的高溫硫化過程一方面會產生污染，不環保，另外會影響整體質量。因此設計一種保持傳統工藝，又利用先進的三維打印技術，實現陶瓷三維打印的個性化連續打印的打印機就非常必要。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種成型效果好的陶瓷件三維打印系統。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用了以下的技術方案:設計一種陶瓷件三維打印系統，包括傳送機構和可由該傳送機構進行傳送的工件座，所述系統還包括由所述工件座依次經過的三維打印裝置、定型去支撐材料裝置、上釉裝置和表面圖案印刷裝置。
[0007]由上述方案可見，本實用新型的陶瓷件三維打印系統既保持了傳統工藝，又利用了先進的三維打印技術，可實現陶瓷件的個性化連續三維打印；并且，通過采用三維打印機技術，簡化了前期三維造型的難度。
[0008]較好地，所述三維打印裝置包括用于噴射陶瓷成型原料的陶瓷坯體打印頭和用于噴射蠟質材料的蠟支撐件打印頭，噴射后形成的陶瓷坯體和蠟支撐件支撐在所述工件座上，所述蠟支撐件位于所述陶瓷坯體的外圍。采用蠟作為支撐材料，通過簡單的加熱即可實現支撐材料的去除，而且還可使成型件表面更光滑。
[0009]較好地，所述定型去支撐材料裝置設置有用于通過高溫加熱而去除所述蠟支撐件的去蠟加熱器。[0010]較好地，所述上釉裝置設置有噴釉口和焙燒加熱器。
[0011]較好地，所述表面圖案印刷裝置包括印刷元件和印刷加熱器。設置印刷元件的同時設置加熱器，便于圖案的牢固定型。
[0012]較好地，所述傳送機構包括傳送帶和底部傳送輪，其結構簡單實用。
[0013]較好地，所述定型去支撐材料裝置、上釉裝置和表面圖案印刷裝置均包括具有入口和出口的箱體。這樣，每個環節的加工環境相互獨立，有利于加工件的質量控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的陶瓷件三維打印系統的結構示意圖。
[0015]圖2是圖1所示陶瓷件三維打印系統的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將詳細描述本實用新型的各種實施方式，其中的實施例結合附圖進行說明并在下文中描述。盡管本實用新型將結合示例性實施方式進行說明，應當理解本實用新型不限于這些示例性實施方式。相反，本實用新型不僅包括這些實施方式，而且還包括各種變形、改進。
[0017]如圖1所示，本實用新型的陶瓷件三維打印系統包括傳送機構和工件座1，其中傳送機構主要包括傳送帶2 (或傳送板)和驅動傳送帶的底部傳送輪3，工件座I設置在傳送帶2上，可由該傳送帶2進行傳送。根據加工的先后順序，工件座I依次經過三維打印裝置
4、定型去支撐材料裝置5、上釉裝置6和表面圖案印刷裝置7，其中定型去支撐材料裝置5、上釉裝置6和表面圖案印刷裝置7均包括具有入口和出口的箱體，以便于將工件座I及其上的待加工處理的工件送入及送出相應的箱體。
[0018]所述三維打印裝置4設有用于噴射陶瓷成型原料43的陶瓷坯體打印頭41和用于噴射蠟質材料44的蠟支撐件打印頭42，噴射后形成的陶瓷坯體45和蠟支撐件46支撐在工件座I上，蠟支撐件46位于陶瓷坯體45的外圍。
[0019]所述定型去支撐材料裝置5在其箱體51內設置有用于通過高溫加熱而去除蠟支撐件46的去蠟加熱器52。去蠟加熱器52可采用電磁加熱器或紅外加熱器等。
[0020]所述上釉裝置6在其箱體61內設置有噴釉口 62和焙燒加熱器63。焙燒加熱器63可采用電磁加熱器或紅外加熱器等。
[0021]所述表面圖案印刷裝置7在其箱體71內設置有印刷元件72和印刷加熱器73，其中印刷元件可采用絲印元件或者熱轉印元件等，例如帶有圖案的熱轉印紙；印刷加熱器73可采用電磁加熱器或紅外加熱器等。
[0022]如圖1和圖2所示，上述陶瓷件三維打印系統的打印方法具體步驟如下:
[0023]1、在計算機內制作出需要打印的三維物體的立體模型，并對其進行切片分層，得到每層的成型數據。
[0024]2、由計算機控制三維打印裝置4的陶瓷坯體打印頭41和蠟支撐件打印頭42，同時成型材料采用經過配比和攪拌過的粘稠狀陶瓷成型原料43，而在非成型區域采用環保的蠟質材料44，三維打印裝置4在非成型區域通過打印與成型區一樣厚度的蠟支撐件46，用來輔助支撐陶瓷坯體45常溫固化成型；當一層打印完成后，整個打印頭向上抬升，繼續打印下一層。計算機依次按照每層的成型數據控制打印機的圖案輸出和移動，制作出每層圖形，層層疊加，最終制作出包含陶瓷坯體45和蠟支撐件46在內的三維立體成型件。
[0025]3、當成型完成后，通過傳送機構將整個成型件送入定型去支撐材料裝置5，以進行定型去支撐材料的工序，此工序一方面通過去蠟加熱器52的高溫加熱而使蠟支撐件46熔化去除，另一方面可以使成型的陶瓷坯體45通過逐步的升溫達到進一步固化的目的(可防止一次劇烈升溫對陶瓷的破毀)。由于采用了環保的蠟材料，因此加熱后除了可以直接消除不留殘雜外，由于蠟支撐材料支撐的表面光滑，可以使成型的陶瓷材料與蠟接觸的表面也比較光滑。
[0026]4、定型去支撐材料工序完成后，通過傳送機構將固化后的陶瓷坯體45送入上釉裝置6，進行上釉工序。正式上釉前，可對陶瓷坯體45的表面進行處理；釉色調可以選紅、黃、綠、藍、紫等五色彩料中的一種或多種，按照將來的花紋圖案通過噴釉口 62將釉施于陶瓷坯體45上，再經過焙燒加熱器63加熱到700100攝氏度的高溫焙燒后就完成了上釉過程。
[0027]5、上釉工序完成后，再通過傳送機構將上釉后的陶瓷件送入表面圖案印刷裝置7，可以采用絲印或者熱轉印等方法對陶瓷件需要有圖案的面進行上色。在進行了表面圖案印刷工序之后，即完成了整個陶瓷件的制作過程。
[0028]以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.陶瓷件三維打印系統，包括傳送機構和可由該傳送機構進行傳送的工件座，其特征在于，所述系統還包括由所述工件座依次經過的三維打印裝置、定型去支撐材料裝置、上釉裝置和表面圖案印刷裝置。
2.根據權利要求1所述的陶瓷件三維打印系統，其特征在于:所述三維打印裝置包括用于噴射陶瓷成型原料的陶瓷坯體打印頭和用于噴射蠟質材料的蠟支撐件打印頭，噴射后形成的陶瓷坯體和蠟支撐件支撐在所述工件座上，所述蠟支撐件位于所述陶瓷坯體的外圍。
3.根據權利要求2所述的陶瓷件三維打印系統，其特征在于:所述定型去支撐材料裝置設置有用于通過高溫加熱而去除所述蠟支撐件的去蠟加熱器。
4.根據權利要求2所述的陶瓷件三維打印系統，其特征在于:所述上釉裝置設置有噴釉口和焙燒加熱器。
5.根據權利要求2所述的陶瓷件三維打印系統，其特征在于:所述表面圖案印刷裝置包括印刷元件和印刷加熱器。
6.根據權利要求1所述的陶瓷件三維打印系統，其特征在于:所述傳送機構包括傳送帶和底部傳送輪。
7.根據權利要求1所述的陶瓷件三維打印系統，其特征在于:所述定型去支撐材料裝置、上釉裝置和表面圖案印刷裝置均包括具有入口和出口的箱體。
【文檔編號】B28B1/00GK203600372SQ201320778787
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】蘇健強 申請人:珠海天威飛馬打印耗材有限公司