一種熔融層疊3d打印的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種熔融層疊3D打印機(jī)，包括：基座，設(shè)置于基座上的機(jī)架，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，打印裝置，用于承載產(chǎn)品的托板；其中，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于機(jī)架上，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，托板設(shè)于Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于機(jī)架上，打印裝置設(shè)于X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，托板位于打印裝置下方。本發(fā)明提供的熔融層疊3D打印機(jī)，打印裝置沿X向移動(dòng)，只需X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行，則降低了Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)載，也未增加X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)載，從而降低了該熔融層疊3D打印機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)，提高了該熔融層疊3D打印機(jī)的使用性能；同時(shí)，也降低了整個(gè)該熔融層疊3D打印機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)，提高了其使用性能。
【專利說明】
一種熔融層疊3D打印機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印機(jī)制造【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種熔融層疊3D打印機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)是一種快速成型機(jī)器，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式生成產(chǎn)品。3D打印機(jī)由其制造速度較快、材料種類較多、經(jīng)濟(jì)效益較好等優(yōu)點(diǎn)，逐漸被推廣應(yīng)用。
[0003]熔融層疊3D打印機(jī)是3D打印機(jī)的一種，其工作原理為:選擇絲狀材料(石蠟、金屬、塑料、低熔點(diǎn)合金)為原料，利用電加熱方式將絲狀材料加熱至略高于熔化溫度(約比熔點(diǎn)高1°C)，在計(jì)算機(jī)的控制下，打印頭和托板配合運(yùn)動(dòng)，將熔融的材料涂覆在托板上，冷卻后形成工件的一層截面，一層成形后，打印頭上移一層高度或者托板下移一層高度，進(jìn)行下一層涂覆，這樣逐層堆積形成三維產(chǎn)品。
[0004]目前，熔融層疊3D打印機(jī)主要包括:基座，設(shè)置于基座上的機(jī)架，設(shè)置于機(jī)架上的Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的托板，設(shè)置于機(jī)架上的Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的打印裝置；其中，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于機(jī)架的頂部，托板位于機(jī)架的底部。
[0005]上述熔融層疊3D打印機(jī)的工作原理為:當(dāng)打印頭需要在X方向移動(dòng)時(shí)，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)停止工作；當(dāng)打印頭需要在Y方向移動(dòng)時(shí)，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)停止工作；當(dāng)打印頭需要X方向和Y方向同時(shí)移動(dòng)時(shí)，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)工作；待打印頭在托板上打印一層后，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)托板向遠(yuǎn)離打印裝置的方向移動(dòng)，進(jìn)行下一層打印。
[0006]但是，上述熔融層疊3D打印機(jī)，打印頭需要在Y方向移動(dòng)時(shí)，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要帶著打印裝置和X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一起移動(dòng)，導(dǎo)致Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)負(fù)載較大，使得該熔融式3D的振動(dòng)較大，使用性能較低。
[0007]另外，上述熔融層疊3D打印機(jī)中，機(jī)架和基座均為塑料件，導(dǎo)致機(jī)架的支撐強(qiáng)度較低，使得該熔融層疊3D打印機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品較??；而且，熔融層疊3D打印機(jī)在工作過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，使得機(jī)架的溫度較高，由于機(jī)架為塑料件，則機(jī)架會(huì)散發(fā)出有害氣體，使得使用環(huán)境較差。
[0008]綜上所述，如何減小熔融層疊3D打印機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)，以提高其使用性能，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種熔融層疊3D打印機(jī)，以減小該熔融層疊3D打印機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)，提高其使用性能。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0011]一種熔融層疊3D打印機(jī)，包括:基座，設(shè)置于所述基座上的機(jī)架，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，打印裝置，用于承載產(chǎn)品的托板；其中，
[0012]所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述機(jī)架上，所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述托板設(shè)置于所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述機(jī)架上，所述打印裝置設(shè)置于所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，且所述托板位于所述打印裝置的下方。
[0013]優(yōu)選的，上述熔融層疊3D打印機(jī)中，所述機(jī)架為門型架；所述機(jī)架包括:兩個(gè)相互平行的支撐板和與所述支撐板垂直相連的橫梁；其中，所述支撐板與所述基座垂直相連，所述橫梁的兩端分別與所述支撐板相連，所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于一個(gè)所述支撐板上，所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述橫梁上。
[0014]優(yōu)選的，上述熔融層疊3D打印機(jī)中，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:與所述打印裝置相連的滑塊；設(shè)置于所述機(jī)架上，且供所述滑塊滑動(dòng)的X向滑軌；與所述滑塊相連，驅(qū)動(dòng)所述滑塊滑動(dòng)的X向驅(qū)動(dòng)部件。
[0015]優(yōu)選的，上述熔融層疊3D打印機(jī)中，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:設(shè)置于所述機(jī)架上的絲杠機(jī)構(gòu)，所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述絲杠機(jī)構(gòu)的螺母固定相連；與所述絲杠機(jī)構(gòu)的絲杠平行，且供所述螺母滑動(dòng)的Z向滑軌；與所述絲杠相連，且驅(qū)動(dòng)所述絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的Z向驅(qū)動(dòng)部件。
[0016]優(yōu)選的，上述熔融層疊3D打印機(jī)中，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:供安裝所述托板的滑板；供所述滑板滑動(dòng)的Y向滑軌，所述Y向滑軌與所述螺母固定相連；與所述滑板相連，驅(qū)動(dòng)所述滑板滑動(dòng)的Y向驅(qū)動(dòng)部件。
[0017]優(yōu)選的，上述熔融層疊3D打印機(jī)中，所述打印裝置包括:擠絲齒輪，與所述擠絲齒輪形成擠絲通道的擠絲輔助軸承，與所述擠絲通道連通的噴頭，與所述噴頭連通的打印頭，驅(qū)動(dòng)所述擠絲齒輪和所述擠絲輔助軸承轉(zhuǎn)動(dòng)的擠絲驅(qū)動(dòng)部件；其中，所述打印頭設(shè)置有加熱部件和測量打印材料溫度的溫度傳感器。
[0018]優(yōu)選的，上述熔融層疊3D打印機(jī)中，所述打印裝置的殼體內(nèi)設(shè)置有散熱風(fēng)扇，所述殼體上設(shè)置有散熱孔。
[0019]優(yōu)選的，上述熔融層疊3D打印機(jī)，還包括外殼體，所述基座、所述機(jī)架、所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述打印裝置和所述托板均位于所述外殼體內(nèi)；
[0020]所述外殼體包括:殼體本體和設(shè)置于所述殼體本體頂部的透明上蓋；其中，所述透明上蓋設(shè)置有打印材料通孔，所述殼體本體的側(cè)壁上設(shè)置有可翻轉(zhuǎn)且透明的門板、搬動(dòng)把手和散熱孔。
[0021]優(yōu)選的，上述熔融層疊3D打印機(jī)中，所述基座為鋁基座，所述機(jī)架為鋁機(jī)架。
[0022]優(yōu)選的，上述熔融層疊3D打印機(jī)中，所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程為120mm，所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程為120mm，所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程為130mm ;或者所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程為150mm,所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程為150mm,所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程為160mm ;或者所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程為200mm，所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程為200mm，所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程為210mm。
[0023]本發(fā)明提供的熔融層疊3D打印機(jī)，通過將Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，托板設(shè)置于Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于機(jī)架上，打印裝置設(shè)置于X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，當(dāng)需要打印裝置在X向移動(dòng)時(shí)，只需X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行，且X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上未設(shè)置有Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；同時(shí)，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上未設(shè)置有X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，降低了 Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)載，同時(shí)，也未增加X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)載，從而降低了該熔融層疊3D打印機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)，提高了該熔融層疊3D打印機(jī)的使用性能。
[0024]同時(shí)，本發(fā)明提供的熔融層疊3D打印機(jī)，只需打印裝置沿X向移動(dòng)，無需Y向移動(dòng)，通過托板沿Y向移動(dòng)和Z向移動(dòng)來獲得產(chǎn)品，與現(xiàn)有技術(shù)需要打印裝置沿X向和Y向移動(dòng)相比，很顯然，便于控制打印裝置的打印，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)也降低了打印裝置的振動(dòng)，進(jìn)而降低了整個(gè)該熔融層疊3D打印機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)，提高了其使用性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中打印裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中打印裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]上圖1-3 中:
[0030]I為機(jī)架、2為X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、21為滑塊、3為Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、31為絲杠機(jī)構(gòu)、32為螺母、4為Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、41為滑板、5為基座、6為打印裝置、61為固定架、62為擠絲通道、63為擠絲輔助軸承、64為擠絲齒輪、65為噴頭、66為打印頭、67為加熱部件、7為殼體、71為第一散熱孔、72為散熱風(fēng)扇。

【具體實(shí)施方式】
[0031]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熔融層疊3D打印機(jī)，減小了該熔融層疊3D打印機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)，提高了其使用性能。
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)，包括:基座5，設(shè)置于基座5上的機(jī)架1，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2，打印裝置6，用于承載產(chǎn)品的托板；其中，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3設(shè)置于機(jī)架I上，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4設(shè)置于Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3上，托板設(shè)置于Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4上，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2設(shè)置于機(jī)架I上，打印裝置6設(shè)置于X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2上，且托板位于打印裝置6的下方。
[0034]需要說明的是，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3是指實(shí)現(xiàn)Z向運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2是指實(shí)現(xiàn)X向運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4是指實(shí)現(xiàn)Y向運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其中，在正常使用狀態(tài)時(shí)，Z向?yàn)樨Q直方向，X向和Y向均為水平方向，Z向垂直于X向，Z向垂直于Y向，且Y向垂直于Z向和X向所形成的平面。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)的工作原理為:開始打印時(shí)，首先Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3承載著Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4向上移動(dòng)至打印裝置6的打印頭下方，此時(shí)Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4上承載的托板表面距離打印頭等于或小于0.4mm ;根據(jù)模型生成代碼輸入的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2和Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4相互配合移動(dòng)，在打印的同時(shí)開始擠絲，當(dāng)固態(tài)打印材料絲經(jīng)過已有230°高溫的噴頭時(shí)，被融化成不流動(dòng)的軟絲，經(jīng)過X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2和Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的移動(dòng)，畫出平面圖形，完成第一層的打??；當(dāng)?shù)谝粚哟蛴⊥瓿珊?，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3下降預(yù)設(shè)高度，重復(fù)動(dòng)作，一層一層疊加，最終形成三維模型，獲得產(chǎn)品。其中，預(yù)設(shè)高度根據(jù)刨層處理時(shí)的刨層厚度而定，刨層厚度設(shè)置范圍為0.1-0.3mm。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)，通過將Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4設(shè)置于Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3上，托板設(shè)置于Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4上，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2設(shè)置于機(jī)架I上，打印裝置6設(shè)置于X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2上，當(dāng)需要打印裝置6在X向移動(dòng)時(shí)，只需X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2運(yùn)行，且X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2上未設(shè)置有Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4和Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3 ;同時(shí)，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4上未設(shè)置有X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2和Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，與現(xiàn)有技術(shù)相比，降低了 Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的負(fù)載，同時(shí)，也未增加X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的負(fù)載，從而降低了該熔融層疊3D打印機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)，提高了該熔融層疊3D打印機(jī)的使用性能。需要說明的是，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3每一次移動(dòng)的距離較小，所以對(duì)于Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，負(fù)荷對(duì)振動(dòng)的影響較小。
[0037]同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)，只需打印裝置6沿X向移動(dòng)，無需Y向移動(dòng)，通過托板沿Y向移動(dòng)和Z向移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)，與現(xiàn)有技術(shù)需要打印頭沿X向和Y向移動(dòng)相比，很顯然，便于控制打印裝置6的打印，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)也降低了打印裝置6的振動(dòng)，進(jìn)而降低了整個(gè)該熔融層疊3D打印機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)，提高了其使用性能。
[0038]為了有效提高機(jī)架I的支撐強(qiáng)度，上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，機(jī)架I為門型架；該機(jī)架I包括:兩個(gè)相互平行的支撐板和與支撐板垂直相連的橫梁；其中，支撐板與基座垂直相連，橫梁的兩端分別與支撐板相連，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3設(shè)置于一個(gè)支撐板上,X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2設(shè)置于橫梁上。這樣，可有效提高機(jī)架的支撐強(qiáng)度，從而提高整個(gè)3D打印機(jī)的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量。進(jìn)一步，該熔融層疊3D打印機(jī)還包括:連接支撐板和基座5的加強(qiáng)筋，從而進(jìn)一步提高了機(jī)架I的支撐強(qiáng)度。為了減小基座5的尺寸，優(yōu)先選擇機(jī)架I設(shè)置于基座5的一側(cè)。當(dāng)然，機(jī)架I也可為其他形狀，只要能夠滿足Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2和Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的相對(duì)位置關(guān)系即可，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做具體地限定。
[0039]優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括:與打印裝置6相連的滑塊21 ;設(shè)置于機(jī)架I上，且供滑塊21滑動(dòng)的X向滑軌；與滑塊21相連，驅(qū)動(dòng)滑塊21滑動(dòng)的X向驅(qū)動(dòng)部件。這樣，X向驅(qū)動(dòng)部件通過驅(qū)動(dòng)滑塊21滑動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)打印裝置6的滑動(dòng)。X向驅(qū)動(dòng)部件可為步進(jìn)電機(jī)，也可為氣缸等其他驅(qū)動(dòng)部件。為了簡化結(jié)構(gòu)，優(yōu)先選擇X向驅(qū)動(dòng)部件為步進(jìn)電機(jī)，且X向驅(qū)動(dòng)部件通過同步帶與滑塊21相連。當(dāng)然，也可選擇其他方式實(shí)現(xiàn)對(duì)滑動(dòng)21的驅(qū)動(dòng)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做具體地限定。
[0040]上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3具有多種結(jié)構(gòu)，為了便于控制托板的移動(dòng)，優(yōu)先選擇Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3包括:設(shè)置于機(jī)架I上的絲杠機(jī)構(gòu)31，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4與絲杠機(jī)構(gòu)31的螺母32固定相連；與絲杠機(jī)構(gòu)31的絲杠平行，且供螺母32滑動(dòng)的Z向滑軌；與絲杠相連，且驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的Z向驅(qū)動(dòng)部件。這樣，通過絲杠機(jī)構(gòu)31便于控制Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4以及托板的移動(dòng)，從而便于控制產(chǎn)品的形成；同時(shí)，絲杠機(jī)構(gòu)31的控制精度較高，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。進(jìn)一步的，優(yōu)先選擇絲杠機(jī)構(gòu)31為滾珠絲杠機(jī)構(gòu)。其中，Z向驅(qū)動(dòng)部件可為電機(jī)也可為氣缸，為了便于控制移動(dòng)，優(yōu)先選擇Z向驅(qū)動(dòng)部件為步進(jìn)電機(jī)。
[0041]優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4包括:供安裝托板的滑板41 ;供滑板41滑動(dòng)的Y向滑軌，Y向滑軌與螺母32固定相連；與滑板41相連，驅(qū)動(dòng)滑板41滑動(dòng)的Y向驅(qū)動(dòng)部件。其中，Y向驅(qū)動(dòng)部件可為電機(jī)也可為氣缸，為了便于控制移動(dòng)，優(yōu)先選擇Y向驅(qū)動(dòng)部件為步進(jìn)電機(jī)，且Y向驅(qū)動(dòng)部件通過同步帶與滑板41相連。當(dāng)然，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4還可為其他結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做具體地限定。
[0042]為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，打印裝置6包括:擠絲齒輪64，與擠絲齒輪64形成擠絲通道62的擠絲輔助軸承62，與擠絲通道62連通的噴頭65，與噴頭65連通的打印頭66，驅(qū)動(dòng)擠絲齒輪64和擠絲輔助軸承63轉(zhuǎn)動(dòng)的擠絲驅(qū)動(dòng)部件；其中，打印頭66設(shè)置有加熱部件67和測量打印材料溫度的溫度傳感器。該熔融層疊3D打印機(jī)的打印過程為:打印材料進(jìn)入擠絲通道62，在擠絲齒輪64和擠絲輔助軸承63的反轉(zhuǎn)下，打印材料被送至噴頭65，最終送至打印頭66，實(shí)現(xiàn)打印；在打印時(shí)，需要保證打印材料的溫度，因此需要加熱部件67對(duì)打印材料加熱，以及溫度傳感器測量打印材料的溫度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。擠絲驅(qū)動(dòng)部件為電機(jī)，為了便于控制移動(dòng)，優(yōu)先選擇擠絲驅(qū)動(dòng)部件為步進(jìn)電機(jī)。
[0043]需要說明的是，擠絲齒輪64的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與擠絲輔助軸承63的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，從而實(shí)現(xiàn)打印材料的輸送。
[0044]上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，在打印前根據(jù)使用打印材料的不同，需要設(shè)置噴頭65的溫度及托板的溫度。常規(guī)打印材料ABS塑料的設(shè)置溫度一般為:噴頭溫度225-235°，托板溫度105-115°。噴頭65采用銅材質(zhì)經(jīng)過特殊工藝處理后，噴頭65的擠絲直徑為0.4mm，且噴頭65具有熱導(dǎo)快的特點(diǎn)，可降低加熱時(shí)間。
[0045]為了便于實(shí)現(xiàn)打印裝置6的固定，上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，打印裝置6還包括固定架61，該固定架61與該熔融層疊3D打印機(jī)的外殼體固定連接，固定架61上具有供打印材料通過的通孔。其中，通孔具有一定的長度，以保證打印材料能夠隨打印裝置6沿X向移動(dòng)。
[0046]熔融層疊3D打印機(jī)在使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，為了保證熔融層疊3D打印機(jī)的正常使用，需要對(duì)其進(jìn)行散熱，優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，打印裝置6的殼體7內(nèi)設(shè)置有散熱風(fēng)扇72，殼體7上設(shè)置有第一散熱孔71。優(yōu)先選擇，第一散熱孔71分布在殼體7對(duì)應(yīng)于擠絲驅(qū)動(dòng)部件的位置處。當(dāng)然，殼體7上還可設(shè)置其他形式的散熱結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做具體地限定。
[0047]為了延長熔融層疊3D打印機(jī)的使用壽命，上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)，還包括外殼體，基座5、機(jī)架1、Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、Χ向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、打印裝置6和托板均位于外殼體內(nèi)；外殼體包括:殼體本體和設(shè)置于殼體本體頂部的透明上蓋；其中，透明上蓋設(shè)置有打印材料通孔，殼體本體的側(cè)壁上設(shè)置有可翻轉(zhuǎn)且透明的門板、搬動(dòng)把手和第二散熱孔。通過外殼體的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了重要部件的保護(hù)，從而延長了該熔融層疊3D打印機(jī)的使用壽命。需要說明的是，搬動(dòng)把手設(shè)置在相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上，翻轉(zhuǎn)門板可將產(chǎn)品取出以及更換打印頭等，門板為透明板，可在外部觀察產(chǎn)品的打印，便于控制打印過程；殼體本體上還可設(shè)置其他形式的散熱結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做具體地限定。
[0048]為了便于數(shù)據(jù)的輸入和輸出，上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，殼體本體上設(shè)置有USB端口和SD卡讀取按鈕，這樣便于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出，便于產(chǎn)品的生產(chǎn)。
[0049]為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，基座5為鋁基座，機(jī)架I為鋁機(jī)架。這樣，能夠有效增強(qiáng)基座5和機(jī)架I的支撐強(qiáng)度，有效提高整個(gè)熔融層疊3D打印機(jī)的穩(wěn)定性，而且能夠延長Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的長度，從而增加Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的行程、Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的行程和X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的行程，能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸產(chǎn)品的生產(chǎn)；同時(shí)，選用鋁基座和鋁機(jī)架，在熔融層疊3D打印機(jī)的使用過程中，溫度過高時(shí)，基座5和機(jī)架I不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，有效提高了使用環(huán)境；同時(shí)，基座5和機(jī)架I的使用壽命也會(huì)延長，進(jìn)而提高了整個(gè)熔融層疊3D打印機(jī)的使用壽命；同時(shí)，選用鋁基座和鋁機(jī)架，散熱較快，也有效增強(qiáng)了該熔融層疊3D打印機(jī)的散熱性能。優(yōu)選的，機(jī)架I采用的鋁板厚度為25mm，基座5采用的鋁板厚度為10mm。當(dāng)然，可根據(jù)實(shí)際所需的支撐強(qiáng)度選擇其他厚度，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做具體地限定。
[0050]上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，當(dāng)需要最大尺寸為120mmX 120mmX 120mm時(shí)，優(yōu)先選擇X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的行程為120mm，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的行程為120mm，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的行程為130mm，若機(jī)架I為門型架，優(yōu)先選擇橫梁的長度為300mm,橫梁的底端距基座5的距離為315mm,支撐板的高度為385mm,兩個(gè)支撐板之間的間隙為190mm，基座5呈長方形，基座5的寬度為170mm。當(dāng)需要最大尺寸為150mmX 150mmX 150mm時(shí)，優(yōu)先選擇X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的行程為150mm，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的行程為150mm，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的行程為160mm，若機(jī)架I為門型架，優(yōu)先選擇橫梁的長度為330mm,橫梁的底端距基座5的距離為345mm,支撐板的高度為415mm,兩個(gè)支撐板之間的間隙為220mm，基座5呈長方形，基座5的寬度為200mm。當(dāng)需要最大尺寸為200mmX 200mmX 200mm時(shí)，優(yōu)先選擇X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的行程為200mm，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的行程為200mm，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的行程為210mm，若機(jī)架I為門型架，優(yōu)先選擇橫梁的長度為380mm,橫梁的底端距基座5的距離為395mm,支撐板的高度為465mm,兩個(gè)支撐板之間的間隙為270mm，基座5呈長方形，基座5的寬度為250mm。當(dāng)然，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的行程、Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的行程、Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的行程還可為其他值，根據(jù)實(shí)際所需的產(chǎn)品大小進(jìn)行設(shè)定，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做具體地限定。上述實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)中，步進(jìn)電機(jī)均采用高精度低噪音的步進(jìn)電機(jī)。熔融層疊3D打印機(jī)的打印材料為ABS塑料、PLA塑料、餐具專用塑料等，所使用常規(guī)固態(tài)塑料絲直徑為1.75mm。
[0051]本發(fā)明實(shí)施例提供的熔融層疊3D打印機(jī)的使用方法為:第一步，首先需要在電腦上建立一個(gè)三維模型，也就是說利用三維設(shè)計(jì)軟件自行設(shè)計(jì)一個(gè)三維模型，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)下載，然后將設(shè)計(jì)好的三維模型在電腦文件另存為中選擇另存為格式為STL格式；第二步，打開電腦上的打印軟件，在打印軟件文件中選擇打開，找到剛轉(zhuǎn)換好的STL格式的文件，選中后點(diǎn)擊確定。此時(shí)剛設(shè)計(jì)好的三維模型將自動(dòng)導(dǎo)入3D打印軟件中；第三步，模型導(dǎo)入軟件后在視圖窗口中就可以看見模型，然后在軟件中找到移動(dòng)按鈕(move)將模型移至打印空間中心；第四步，通過縮放按鈕(scale)調(diào)整模型大小，根據(jù)最大可打印尺寸設(shè)定；第五步:通過生成執(zhí)行代碼GCode按鈕(Generate Code)，進(jìn)行模型刨層處理，即生成代碼；第六步:代碼生成后，點(diǎn)擊控制面板設(shè)置打印頭溫度和托板溫度；第七步:等溫度上升到設(shè)置溫度后，直接點(diǎn)擊打印按鈕即可。
[0052]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熔融層疊3D打印機(jī)，包括:基座(5)，設(shè)置于所述基座(5)上的機(jī)架(I )，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)，打印裝置(6)，用于承載產(chǎn)品的托板；其特征在于， 所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)設(shè)置于所述機(jī)架(I)上，所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)設(shè)置于所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)上，所述托板設(shè)置于所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)上，所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)設(shè)置于所述機(jī)架(I)上，所述打印裝置(6)設(shè)置于所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)上，且所述托板位于所述打印裝置(6)的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融層疊3D打印機(jī)，其特征在于，所述機(jī)架(I)為門型架；所述機(jī)架(I)包括:兩個(gè)相互平行的支撐板和與所述支撐板垂直相連的橫梁；其中，所述支撐板與所述基座垂直相連，所述橫梁的兩端分別與所述支撐板相連，所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)設(shè)置于一個(gè)所述支撐板上，所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)設(shè)置于所述橫梁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融層疊3D打印機(jī)，其特征在于，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)包括■?與所述打印裝置(6)相連的滑塊(21);設(shè)置于所述機(jī)架(I)上，且供所述滑塊(21)滑動(dòng)的X向滑軌；與所述滑塊(21)相連，驅(qū)動(dòng)所述滑塊(21)滑動(dòng)的X向驅(qū)動(dòng)部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融層疊3D打印機(jī)，其特征在于，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)包括:設(shè)置于所述機(jī)架(I)上的絲杠機(jī)構(gòu)(31 )，所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)與所述絲杠機(jī)構(gòu)(31)的螺母(32)固定相連；與所述絲杠機(jī)構(gòu)(31)的絲杠平行，且供所述螺母(32)滑動(dòng)的Z向滑軌；與所述絲杠相連，且驅(qū)動(dòng)所述絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的Z向驅(qū)動(dòng)部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熔融層疊3D打印機(jī)，其特征在于，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)包括:供安裝所述托板的滑板(41);供所述滑板(41)滑動(dòng)的Y向滑軌，所述Y向滑軌與所述螺母(32)固定相連；與所述滑板(41)相連，驅(qū)動(dòng)所述滑板(41)滑動(dòng)的Y向驅(qū)動(dòng)部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融層疊3D打印機(jī)，其特征在于，所述打印裝置(6)包括:擠絲齒輪(64 )，與所述擠絲齒輪(64 )形成擠絲通道(62 )的擠絲輔助軸承(63 )，與所述擠絲通道(62)連通的噴頭(65)，與所述噴頭(65)連通的打印頭(66)，驅(qū)動(dòng)所述擠絲齒輪(64)和所述擠絲輔助軸承(63)轉(zhuǎn)動(dòng)的擠絲驅(qū)動(dòng)部件；其中，所述打印頭(66)設(shè)置有加熱部件(67)和測量打印材料溫度的溫度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融層疊3D打印機(jī)，其特征在于，所述打印裝置(6)的殼體(7)內(nèi)設(shè)置有散熱風(fēng)扇(72)，所述殼體(7)上設(shè)置有第一散熱孔(71)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融層疊3D打印機(jī)，其特征在于，還包括外殼體，所述基座(5)、所述機(jī)架(I)、所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)、所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)、所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)、所述打印裝置(6)和所述托板均位于所述外殼體內(nèi)； 所述外殼體包括:殼體本體和設(shè)置于所述殼體本體頂部的透明上蓋；其中，所述透明上蓋設(shè)置有打印材料通孔，所述殼體本體的側(cè)壁上設(shè)置有可翻轉(zhuǎn)且透明的門板、搬動(dòng)把手和第二散熱孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的熔融層疊3D打印機(jī)，其特征在于，所述基座(5)為鋁基座，所述機(jī)架(I)為鋁機(jī)架。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熔融層疊3D打印機(jī)，其特征在于，所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)的行程為120mm,所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的行程為120mm,所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)的行程為130mm ;或者所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)的行程為150mm，所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的行程為150mm，所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)的行程為160mm;或者所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)的行程為200mm，所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的行程為200mm，所述Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)的行程為210mm。
【文檔編號(hào)】B22F3/115GK104441648SQ201310435100
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】王紀(jì)偉, 喬學(xué)生 申請(qǐng)人:鄭州樂彩科技股份有限公司