CN103878983A - 可更换喷头的桌面式3d打印机 - Google Patents

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本发明公开了一种可更换喷头的桌面式3D打印机，包括至少一套X、Y方向的运动系统，其中X方向运动由一个步进电机通过X向同步带带动连接该同步带的一对水平支撑块，使该水平支撑块之间滑竿上的一个喷头安装座实现水平X方向运动；该喷头安装座同时与一个Y向同步带连接，通过另一个步进电机通过带动该Y向同步带实现喷头安装座的水平Y方向运动；其特征在于，所述喷头安装座上设有可更换喷头，该可更换喷头为两种结构之一，其中一种为光固化树脂打印用喷头，附带有紫外光装置；另一种为塑料打印用普通喷头。

Description

可更换喷头的桌面式3D打印机
技术领域
本发明涉及一种用于塑料材料、光固化材料的3D成形装置。 
技术背景
3D打印技术是上个世纪末期发展起来的一种快速制造技术，现在已在众多领域得到应用，对于塑料材料的3D打印技术，以熔融挤出成形方式为主3D打印技术已经较为成熟。市场上已有相应的桌面式版本成形机；树脂材料的光固化成形也是一项很成熟的3D打印技术，并且已经得到了广泛的应用，市场上也有众多不同型号的精密级和工业级的设备产品；然而对于塑料成形及光敏树脂的光固化成形，现有设备基本都是功能单一的设备，还未出现具有既能做塑料材料的熔融挤出成形又能做光敏树脂的光固化成形的3D打印成形设备，随着3D打印技术的发展，市场需求对3D打印设备已提出了集成化的新要求，即多功能的集成3D打印机。 
发明内容
针对现有的3D打印设备功能单一问题，本发明提供了一种不仅能打印塑料材料而且还能打印树脂材料的复合型的桌面式3D打印机。 
为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的： 
一种可更换喷头的桌面式3D打印机，包括至少一套X、Y方向的运动系统，其中X方向运动由一个步进电机通过X向同步带带动连接该同步带的一对水平支撑块，使该水平支撑块之间滑竿上的一个喷头安装座实现水平X方向运动；该喷头安装座同时与一个Y向同步带连接，通过另一个步进电机通过带动该Y向同步带实现喷头安装座的水平Y方向运动；其特征在于，所述喷头安装座上设有可更换喷头，该可更换喷头为两种结构之一，其中一种为光固化树脂打印用喷头，附带有紫外光装置；另一种为塑料打印用普通喷头。 
上述方案中，所述的光固化树脂打印用喷头包括喷头本体，喷头本体上端设有臂板，该臂板末端连接有一根光纤，光纤后端穿出臂板上方后连接紫外光源，光纤前端弯向喷头本体下端的倒锥形出口，使从光纤出来的紫外光的光斑与挤出或喷出倒锥形出口的树脂在成形面上的粘结点重合。 
所述的喷头安装座上面四角附近各设置有四个销孔，其中两个销孔上装有销钉，将臂板定位于两滑竿孔之间。 
本发明可更换喷头的桌面式3D打印机还可包括两套X、Y方向的运动系统，带动两个可更换喷头实现水平X、Y方向运动，成形复杂悬臂件和中空 件时，两个可更换喷头中，一个用于成形零件材料成形零件，另一个用于成形支撑的材料成形复杂件的支撑。 
与现有技术相比，本发明的优点是：集多种材料打印功能，不仅适用于打印塑料材料，还适用于打印光固化材料，在成形不同材料时，能快速更换喷头。该打印机结构简单，桌面式构成，占用空间小，不仅适用于办公室而且还适用于家庭。 
附图说明
图1是本发明立体示意图。其中1、2、4、12是步进电机；3、14是X向同步带；5、7是是喷头安装座；6、10是水平支撑块；8是可更换喷头；9是紫外光装置；11、15是Y向同步带；13是加热板。 
图2是喷头安装座及固化树脂喷头的安装结构示意图。 
图3是图2的俯视图。图2、图3中：16臂板；17、喷头本体；18、光纤；19、粘接点；20、成形面；21、销孔；22、销钉；23、滑竿孔。 
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 
参考图1，一种具有可更换喷头的桌面式3D打印机，包括步进电机1、2、4、12，同步带3、11，至少一个可更换喷头8，步进电机4通过同步带14带动水平支撑块10使喷头安装座7上的喷头实现水平X方向运动。步进电机1通过同步带11带动喷头安装座7使喷头实现水平Y方向运动。该打印机还可通过喷头安装座5安装另一个可更换喷头（图中未画出），步进电机12通过同步带3带动水平支撑块6使喷头安装座5上的喷头实现水平X方向运动。步进电机2通过同步带15带动喷头安装座5使喷头实现水平Y方向运动。 
图1的桌面式3D打印机，两个可更换喷头8可以是打印光固化树脂的喷头，带有紫外光装置9。打印完一层后，加热板13下降一层高度，然后进行新一层打印，在打印复杂成形件时，一个喷头打印成形件材料，另一个喷头打印可溶性支撑材料，以辅助用于成形零件的成形喷头成形出精度较高的成形件，实现高效快速的打印光固化树脂复杂零件。 
参考图2、图3，图1中的喷头8包括喷头本体17，该喷头本体通过镶套在其上端的臂板16安装在喷头安装座5、7中，该臂板末端伸出喷头安装座的一个端面，并连接有一根光纤18，其后端穿出臂板上方连接紫外光源，前端弯向喷头本体17下端的倒锥形出口，使紫外光的光斑与挤出（或喷出）倒锥形出口的树脂材料在成形面20上的粘结点19重合，光敏树脂 挤出（喷出）到成形面的同时，在紫外光的照射下粘结固化成形。 
喷头安装座上面四角附近各设置有四个销孔21，其中两个销孔上装有销钉22，将臂板16定位于两滑竿孔23之间。以防止光纤18的偏移，影响光斑与粘结点重合的精度，提高成形质量。 
当打印塑料材料时，如ABS塑料，从喷头安装座5、7上取下打印光固化树脂的喷头，换上打印ABS塑料的普通喷头即可。 

Claims (4)

1.一种可更换喷头的桌面式3D打印机，包括至少一套X、Y方向的运动系统，其中X方向运动由一个步进电机通过X向同步带带动连接该同步带的一对水平支撑块，使该水平支撑块之间滑竿上的一个喷头安装座实现水平X方向运动；该喷头安装座同时与一个Y向同步带连接，通过另一个步进电机通过带动该Y向同步带实现喷头安装座的水平Y方向运动；其特征在于，所述喷头安装座上设有可更换喷头，该可更换喷头为两种结构之一，其中一种为光固化树脂打印用喷头，附带有紫外光装置；另一种为塑料打印用普通喷头。
2.如权利要求1所述可更换喷头的桌面式3D打印机，其特征在于，所述的光固化树脂打印用喷头包括喷头本体，喷头本体上端设有臂板，该臂板末端连接有一根光纤，光纤后端穿出臂板上方后连接紫外光源，光纤前端弯向喷头本体下端的倒锥形出口，使从光纤出来的紫外光的光斑与挤出或喷出倒锥形出口的树脂在成形面上的粘结点重合。
3.如权利要求2所述可更换喷头的桌面式3D打印机，其特征在于，所述的喷头安装座上面四角附近各设置有四个销孔，其中两个销孔上装有销钉，将臂板定位于两滑竿孔之间。
4.如权利要求1所述可更换喷头的桌面式3D打印机，其特征在于，所述可更换喷头的桌面式3D打印机包括两套X、Y方向的运动系统，带动两个可更换喷头实现水平X、Y方向运动，成形复杂悬臂件和中空件时，两个可更换喷头中，一个用于成形零件材料成形零件，另一个用于成形支撑的材料成形复杂件的支撑。
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