含能材料噴墨打印快速成型裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種含能材料噴墨打印快速成型裝置，包括三維運動平臺、油墨作用機構(gòu)和光固化系統(tǒng)；三維運動平臺包括臺板、X軸滑塊、Y軸滑塊、Z軸滑塊、滑板和基片底座；X軸滑塊固定在臺板上；Y軸滑塊設(shè)置在X軸滑塊頂部，Y軸滑塊在X軸滑塊頂部平行于X軸滑塊的中軸線運動；Z軸滑塊設(shè)置在Y軸滑塊側(cè)面上，Z軸滑塊與Y軸滑塊的接觸面平行于Y軸滑塊的中軸線，Z軸滑塊在Y軸滑塊側(cè)面平行于Y軸滑塊的中軸線運動，基片底座固定在臺板上且位于Z軸滑塊的底面下方，滑板固定在Z軸滑塊的側(cè)面。本實用新型解決了含能材料油墨在噴墨打印過程中的安全性問題，實現(xiàn)了毫米及亞毫米尺度下含能材料的噴墨打印，提高了含能材料油墨的打印精度和工作效率。
【專利說明】含能材料噴墨打印快速成型裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及含能材料的三維打印快速成型【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種含能材料噴墨打印快速成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]彈藥的智能化和微型化是武器裝備發(fā)展的重要方向，而火工品技術(shù)的發(fā)展受到彈藥智能化和微型化的需求牽引。在彈藥微型化過程中為了給探測、控制和電源提供足夠的空間，對火工品的微型化提出了更高要求。自動化生產(chǎn)技術(shù)由于其生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品一致性好、成本低廉等突出優(yōu)點，極大推動了各個行業(yè)的發(fā)展。由于含能材料(如起爆藥、猛炸藥等)具有易燃易爆危險性，傳統(tǒng)的火工品生產(chǎn)在含能材料裝藥、壓藥、壓合、收口等工序發(fā)生燃燒或爆炸等安全事故的概率較高，因此其自動化生產(chǎn)受到極大的阻礙。目前，火工品生產(chǎn)方式主要為手工操作，生產(chǎn)效率低，危險性高，而且無法滿足微型火工品中含能材料精確裝藥的需求，制約了微型火工品的發(fā)展。
[0003]噴墨打印快速成型技術(shù)是一項廣泛應(yīng)用于三維結(jié)構(gòu)快速構(gòu)建的制造技術(shù)，其設(shè)備便宜，可打印材料廣泛，運行成本低廉，操作簡單，成形時無污染，在環(huán)境友好的同時材料浪費少，且成形速度快，可制作具有精細結(jié)構(gòu)的復(fù)雜零件。將噴墨打印技術(shù)與傳統(tǒng)火工技術(shù)相結(jié)合，能夠為實現(xiàn)在毫米及亞毫米尺度上高精度和快速裝藥的微型火工品平面微裝藥技術(shù)提供可選擇的方案。但是，目前市場上的高精度噴墨打印機無法滿足含能材料噴墨打印快速成型的安全性要求，原因就在于現(xiàn)有的高精度噴墨打印機采用的壓電式或熱氣泡式噴墨控制機構(gòu)極易弓I發(fā)含能材料發(fā)生燃燒或爆炸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種含能材料噴墨打印快速成型裝置，滿足不同含能材料在毫米及亞毫米尺度上高精度快速成型的打印要求。
[0005]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為:一種含能材料噴墨打印快速成型裝置，包括三維運動平臺、油墨作用機構(gòu)和光固化系統(tǒng)。三維運動平臺包括臺板、X軸滑塊、Y軸滑塊、Z軸滑塊、滑板和基片底座，其中X軸滑塊固定在臺板上；Y軸滑塊設(shè)置在X軸滑塊頂部，Y軸滑塊在X軸滑塊頂部平行于X軸滑塊的中軸線運動；ζ軸滑塊設(shè)置在Y軸滑塊側(cè)面上，Z軸滑塊與Y軸滑塊的接觸面平行于Y軸滑塊的中軸線，Z軸滑塊在Y軸滑塊側(cè)面平行于Y軸滑塊的中軸線運動，基片底座固定在臺板上且位于Z軸滑塊的底面下方，與Z軸滑塊的底面之間留有空隙，滑板固定在Z軸滑塊的側(cè)面，沿Z軸滑塊的側(cè)面上下移動。
[0006]上述基片底座與Z軸滑塊的空隙不小于1cm。
[0007]油墨作用機構(gòu)包括氣動式點膠機、噴嘴、繼電器和氣瓶，氣動式點膠機通過氣管分別與噴嘴和氣瓶連接，氣動式點膠機與繼電器之間通過信號傳輸線連接；噴嘴設(shè)置在滑板上，并且噴嘴口正對基片底座頂面。
[0008]光固化系統(tǒng)由光源和照射器組成，光源與照射器之間通過光纖連接；照射器設(shè)置在滑板上并靠近噴嘴，且照射器出光端正對基片底座頂面。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點:本實用新型采用氣動式油墨作用機構(gòu)解決了含能材料油墨在噴墨打印過程中的安全性問題，通過三維運動平臺精確控制噴嘴的運動，實現(xiàn)了毫米及亞毫米尺度下含能材料的噴墨打印，而且利用光固化系統(tǒng)將含能材料油墨的沉積和固化同時完成，減小了打印線寬，提高了含能材料油墨的打印精度和工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的含能材料噴墨打印快速成型裝置的整體示意圖。
[0011]圖2為本實用新型的含能材料噴墨打印快速成型裝置的三維運動平臺示意圖。
[0012]圖3為本實用新型的含能材料噴墨打印快速成型裝置的油墨作用機構(gòu)示意圖。
[0013]圖4為本實用新型的含能材料噴墨打印快速成型裝置的光固化系統(tǒng)示意圖。
[0014]【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
[0016]結(jié)合圖1至圖4，一種含能材料噴墨打印快速成型裝置，包括三維運動平臺1、油墨作用機構(gòu)2和光固化系統(tǒng)3 ;三維運動平臺I包括臺板4、X軸滑塊5、Y軸滑塊6、Z軸滑塊
7、滑板15和基片底座8，其中X軸滑塊5、Y軸滑塊6、Z軸滑塊7均為長方體。X軸滑塊5固定在臺板4上；Y軸滑塊6設(shè)置在X軸滑塊5頂部，Y軸滑塊6通過滑軌在X軸滑塊5頂部平行于X軸滑塊5的中軸線運動；Ζ軸滑塊7設(shè)置在Y軸滑塊6側(cè)面上，Z軸滑塊7與Y軸滑塊6的接觸面平行于Y軸滑塊6的中軸線，Z軸滑塊7通過滑軌在Y軸滑塊6側(cè)面平行于Y軸滑塊6的中軸線運動，基片底座8固定在臺板4上且位于Z軸滑塊7的底面下方，與Z軸滑塊7的底面距離為4厘米，滑板15固定在Z軸滑塊7的側(cè)面，沿Z軸滑塊7的側(cè)面上下移動。
[0017]油墨作用機構(gòu)2包括氣動式點膠機9、噴嘴10、繼電器11和氣瓶12,氣動式點膠機9通過氣管分別與噴嘴10和氣瓶12連接，氣動式點膠機9與繼電器11之間通過信號傳輸線連接；噴嘴10設(shè)置在滑板15上，并且噴嘴口正對基片底座8頂面。
[0018]光固化系統(tǒng)3由光源13和照射器14組成，光源13與照射器14之間通過光纖連接；照射器14設(shè)置在滑板15上并靠近噴嘴10，且照射器14出光端正對基片底座8頂面。
[0019]本實用新型實施例提供的含能材料噴墨打印快速成型裝置的工作過程如下:
[0020]將基片置于基片底座8之上。三維運動平臺I接收運動控制指令，控制噴嘴10在X軸和Y軸方向上運動的速度、加速度以及位置，并且在Z軸方向上調(diào)整打印層面間距。同時，油墨作用機構(gòu)2通過繼電器11接收噴嘴開關(guān)控制指令，以外接氣瓶12作為壓力源，由氣動式點膠機9調(diào)節(jié)噴嘴10內(nèi)部氣壓，將含能材料油墨以一定流量噴出噴嘴10。含能材料油墨由噴嘴10噴出到基片上的同時在光固化系統(tǒng)3的光波照射下迅速固化成型。
[0021]通過上述工作過程可以得出，本實施例提供的含能材料噴墨打印快速成型裝置，采用氣動式油墨作用機構(gòu)2解決了含能材料油墨在噴墨打印過程中的安全性問題，通過三維運動平臺I精確控制噴嘴10的運動，實現(xiàn)了毫米及亞毫米尺度下含能材料的噴墨打印，而且利用光固化系統(tǒng)3將含能材料油墨的沉積和固化同時完成，避免了含能材料油墨在基片上發(fā)生流平，從而減小了打印線寬，提高了含能材料油墨的打印精度和工作效率。[0022]為了進一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，本實施例提供的含能材料噴墨打印快速成型裝置中，所述光固化系統(tǒng)3發(fā)射的光波為紫外線光波。具體的，在滿足含能材料噴墨打印快速成型裝置工作需求的情況下，光固化系統(tǒng)3所發(fā)射的光波還可以為其它的光波。
[0023]優(yōu)選的，所述紫外線光波的波長為350納米至400納米。具體的，在滿足含能材料油墨快速成型的工作要求的前提下，紫外線光波的波長還可以為其它的數(shù)值。
【權(quán)利要求】
1.一種含能材料噴墨打印快速成型裝置，其特征在于:包括三維運動平臺(I)、油墨作用機構(gòu)(2)和光固化系統(tǒng)(3);三維運動平臺(I)包括臺板(4)、X軸滑塊(5)、Y軸滑塊(6)、Z軸滑塊(7)、滑板(15)和基片底座(8)，其中X軸滑塊(5)固定在臺板⑷上；Υ軸滑塊(6)設(shè)置在X軸滑塊(5)頂部，Y軸滑塊(6)在X軸滑塊(5)頂部平行于X軸滑塊(5)的中軸線運動；Ζ軸滑塊(7)設(shè)置在Y軸滑塊(6)側(cè)面上，Z軸滑塊(7)與Y軸滑塊(6)的接觸面平行于Y軸滑塊(6)的中軸線，Z軸滑塊(7)在Y軸滑塊(6)側(cè)面平行于Y軸滑塊(6)的中軸線運動，基片底座(8)固定在臺板(4)上且位于Z軸滑塊(7)的底面下方，與Z軸滑塊(7)的底面之間留有空隙，滑板(15)固定在Z軸滑塊(7)的側(cè)面，沿Z軸滑塊(7)的側(cè)面上下移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含能材料噴墨打印快速成型裝置，其特征在于:基片底座(8)與Z軸滑塊(7)的空隙不小于1cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含能材料噴墨打印快速成型裝置，其特征在于:油墨作用機構(gòu)⑵包括氣動式點膠機(9)、噴嘴(10)、繼電器(11)和氣瓶(12)，氣動式點膠機(9)通過氣管分別與噴嘴(10)和氣瓶(12)連接，氣動式點膠機(9)與繼電器(11)之間通過信號傳輸線連接；噴嘴(10)設(shè)置在滑板(15)上，并且噴嘴口正對基片底座(8)頂面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含能材料噴墨打印快速成型裝置，其特征在于:光固化系統(tǒng)(3)由光源(13)和照射器(14)組成，光源(13)與照射器(14)之間通過光纖連接；照射器(14)設(shè)置在滑板(15)上并靠近噴嘴(10)，且照射器(14)出光端正對基片底座(8)頂面。
【文檔編號】B29C67/00GK203391319SQ201320445175
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】胡艷, 沈瑞琪, 葉迎華, 吳立志, 朱朋, 邢宗仁 申請人:南京理工大學(xué)