CN103552242B - 3d打印机用工件防变形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及3D打印设备或快速成型机技术领域，尤其是指一种3D打印机用工件防变形方法，包括升降平台，该升降平台上装设有工作平台，工作平台的上表面开设有多个真空吸孔，使真空吸孔内产生低于大气压强的负压，当打印工件的最底下一层的结构成型后，该层结构通过堵住工作平台上的部分真空吸孔而吸附在工作平台的上表面。真空抽气设备在工作时，真空吸孔处于真空气吸状态，3D打印机在打印完工件的最底下一层之后，由于真空吸孔的气吸作用，该层结构被吸附于工作平台的上表面，从而有效防止已经打印完成的结构层发生变形，可行性较高，实用性强。

Description

3D打印机用工件防变形方法
技术领域
本发明涉及3D打印设备或快速成型机技术领域，尤其是指一种3D打印机用工件防变形方法。
背景技术
三维打印快速成形技术的概念最早是由美国麻省理工学院（MIT）的scansE.M.和cimaMJ.等人于1992年提出的。三维打印是一种基于液滴喷射成形的快速成形技术，单层打印成形类似于喷墨打印过程，即在数字信号的激励下，使打印头工作腔内的液态材料在瞬间形成液滴(Droplets) 或者由射流形成液滴，以一定的频率速度从喷嘴喷出并喷射到指定位置逐层堆积形成三维实体零件。目前存在多种3D 打印技术，目前常用的技术包括粘结材料三维打印、光固化三维打印以及熔融材料三维打印等。
但在3D打印的过程中，由于打印的材料一般为塑料，在工件成型的初期，打印材料的温度相对比较高，凝固过程中温度会发生较大的变化，而打印材料在凝固过程中由于热胀冷缩不均匀等原因，已经打印完成的部分会翘起变形，不仅影响3D打印机在打印过程中的后续加工，还会打印工件的成型精确度，严重制约3D打印技术的发展和普及。
尤其是在3D打印机的FDM（熔融挤压成型）技术领域，传统的工作平台需要通过发热电阻通电后产生的热量来软化ABS产品底面，以增加其粘性，防止起翘，但在产品体积较大时，其收缩的内应力较大，仍无法避免产品翘曲问题，从而影响成型质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，有效防止答应工件发生变形的3D打印机用工件防变形方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种3D打印机用工件防变形方法，包括升降平台，所述升降平台上装设有工作平台，工作平台的上表面开设有多个真空吸孔，使真空吸孔内产生低于大气压强的负压，当打印工件的最底下一层的结构成型后，该层结构通过堵住工作平台上的部分真空吸孔而吸附在工作平台的上表面。
其中，所述工作平台的侧部装设有与真空吸孔连通的气管接头，利用抽真空设备对气管接头抽真空使真空吸孔内产生负压。
其中，所述真空吸孔为至少12个，真空吸孔均匀分布于工作平台的上表面。
其中，所述真空抽气设备包括真空产生器及与真空产生器连通的电磁阀，该电磁阀与气压源连通，真空产生器的吸气孔与所述气管接头连通。
其中，所述电磁阀与气压源之间连通有单向阀和过滤减压阀。
其中，所述真空产生器连接有负压检测表。
其中，所述真空产生器及与真空产生器连通的电磁阀均为至少四组，所述真空吸孔为至少12个，每个所述气管接头与至少三个真空吸孔连通。
其中，所述真空吸孔内的真空度为负60～90kPa。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种3D打印机用工件防变形方法，真空抽气设备在工作时，真空吸孔处于真空气吸状态，3D打印机在打印完工件的最底下一层之后，由于真空吸孔的气吸作用，该层结构被吸附于工作平台的上表面，从而有效防止已经打印完成的结构层发生变形，可行性较高，实用性强。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图。
图2为本发明主视结构示意图。
图3为本发明气压系统示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1至图3所示，一种3D打印机用工件防变形方法，包括升降平台1，该升降平台1上装设有工作平台2，工作平台2的上表面开设有多个真空吸孔3，使真空吸孔3内产生低于大气压强的负压，当打印工件的最底下一层的结构成型后，该层结构通过堵住工作平台2上的部分真空吸孔3而吸附在工作平台2的上表面。
本实施例中，所述工作平台2的侧部装设有与真空吸孔3连通的气管接头4，利用抽真空设备对气管接头4抽真空使真空吸孔3内产生负压。
真空抽气设备在工作时，真空吸孔3处于真空气吸状态，3D打印机在打印完工件的最底下一层之后，由于真空吸孔3的气吸作用，该层结构被吸附于工作平台2的上表面，从而有效防止已经打印完成的结构层发生变形，可行性较高，实用性强。
本实施例中，所述真空抽气设备包括真空产生器5及与真空产生器5连通的电磁阀6，该电磁阀6与气压源连通，真空产生器5的吸气孔与所述气管接头4连通。具体的，所述电磁阀6与气压源之间连通有单向阀7和过滤减压阀8，用于对进入真空产生器5的气压进行限制，防止气压过高而损害真空产生器5或电磁阀6等部件。
本实施例中，所述真空产生器5连接有负压检测表9，便于使用者对工作平台2内的真空度进行实时观察，方便对工作平台2内的真空度进行监控，并为真空度调节做参考。
本实施例中，所述真空产生器5及与真空产生器5连通的电磁阀6均为至少四组，所述真空吸孔3为至少12个，每个所述气管接头4与至少三个真空吸孔3连通。
至少12个真空吸孔3分布于工作平台2的各个区域，与同一个气管接头4连通的真空吸孔3位于同一个区域内，以便于电磁阀6和真空产生器5分别对不同区域的真空吸孔3进行气吸开关控制，防止对工件无须吸附的部位吸附后造成工件的变形，进一步保证工件的加工精度，实用性更强。
本实施例中，所述真空吸孔3内的真空度为负60～90kPa。优选的真空度为负70～80kPa，当打印材料为聚酯、ABS、人造橡胶、或聚脂热塑性塑料时，即可有效提高工作平台2的打印工件的吸附力，又可以避免打印出的工件底层被吸入到真空吸孔3内部而造成堵塞，便于工件打印完成后直接进行下一个工件的打印，免去了工作平台2的清理工作。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.3D打印机用工件防变形方法，包括升降平台（1），其特征在于：所述升降平台（1）上装设有工作平台（2），工作平台（2）的上表面开设有多个真空吸孔（3），使真空吸孔（3）内产生低于大气压强的负压，当打印工件的最底下一层的结构成型后，该层结构通过堵住工作平台（2）上的部分真空吸孔（3）而吸附在工作平台（2）的上表面；
所述真空吸孔（3）内的真空度为负60～90kPa。
2.根据权利要求1所述的3D打印机用工件防变形方法，其特征在于：所述工作平台（2）的侧部装设有与真空吸孔（3）连通的气管接头（4），利用抽真空设备对气管接头（4）抽真空使真空吸孔（3）内产生负压。
3.根据权利要求2所述的3D打印机用工件防变形方法，其特征在于：所述真空吸孔（3）为至少12个，真空吸孔（3）均匀分布于工作平台（2）的上表面。
4.根据权利要求2所述的3D打印机用工件防变形方法，其特征在于：所述真空抽气设备包括真空产生器（5）及与真空产生器（5）连通的电磁阀（6），该电磁阀（6）与气压源连通，真空产生器（5）的吸气孔与所述气管接头（4）连通。
5.根据权利要求4所述的3D打印机用工件防变形方法，其特征在于：所述电磁阀（6）与气压源之间连通有单向阀（7）和过滤减压阀（8）。
6.根据权利要求4所述的3D打印机用工件防变形方法，其特征在于：所述真空产生器（5）连接有负压检测表（9）。
7.根据权利要求4所述的3D打印机用工件防变形方法，其特征在于：所述真空产生器（5）及与真空产生器（5）连通的电磁阀（6）均为至少四组，所述真空吸孔（3）为至少12个，每个所述气管接头（4）与至少三个真空吸孔（3）连通。
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