CN104191612A - 一种双重加热喷射的立体打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双重加热喷射的立体打印机，包括：机架、工作台、第一固定杆、第二固定杆、滑动杆、吊杆、喷射头、打印料箱、打印料加热机构、融料加热机构和控制模块；打印料箱设在机架上并与喷射头的内腔连通，打印料加热机构设在打印料箱外部用于对打印料箱中打印料进行加热融化；在喷射头的内腔中设有融料加热机构，融料加热机构的底端接近喷射头的出口；控制模块用于控制喷射头在XYZ三维空间中的位置；控制模块用于控制打印料箱向喷射头输送融料；控制模块与打印料加热机构和融料加热机构连接用于控制其对打印料和融料的加热温度。本发明通过对打印料和融料进行双重融化，保证了熔化均匀性，并延长了融料保持可打印状态的时间，提高了立体打印质量。
Description
技术领域
本发明涉及立体打印机技术领域，尤其涉及一种双重加热喷射的立体打印机。
背景技术
三维立体打印机是快速成型的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。依据由CAD构造的产品三维模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓。按照这些轮廓，激光束选择性地喷射，固化一层层液态树脂或喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等，形成各截面，逐步叠加成三维产品。
在三维模型的分层处理过程中，加工前须将三维模型上沿成形高度方向离散成一系列有序的二维层片，即每隔一定的间距分一层片，以便提取截面的轮廓。间隔的大小按精度和生产率要求选定。间隔越小，精度越高，但成形时间越长。间隔范围为0.05～0.5mm，常用0.1mm，能得到相当光滑的成形曲面。层片间隔选定后，成形时每层叠加的材料厚度应与其相适应。
在截面加工过程中，根据分层处理的截面轮廓，在计算机控制下，成形头(如激光扫描头或喷头)由数控系统控制，在x-y平面内按截面轮廓进行扫描，固化液态树脂(或切割纸，烧结粉末材料，喷射粘结剂、热熔剂和热熔材料)，得到一层层截面。截面叠加每层截面形成之后，下一层材料被送至已成形的层面上，然后进行后一层的成形，并与前一层面相粘结，从而将一层层的截面逐步叠合在一起，最终形成三维产品。
现有技术中，打印料在打印料箱中通过加热机构进行加热融化之后挤出喷射头，通过喷射头逐层堆叠形成立体物体，打印料在打印料箱的融化过程中可能出现融化不均匀的现象，另外，进入喷射头的融料需要在其中停留一段时间，在该时间段内喷射头中的融料的温度降低，为了保证打印质量，喷射头内融料的可打印状态时间较短，不利于提高立体打印质量。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种双重加热喷射的立体打印机，通过对打印料和融料进行双重融化，保证了熔化均匀性，并延长了融料保持可打印状态的时间，提高了立体打印质量。
本发明提出的一种双重加热喷射的立体打印机，包括：机架、工作台、第一固定杆、第二固定杆、滑动杆、第一驱动机构、吊杆、第二驱动机构、喷射头、第三驱动机构、打印料箱、打印料加热机构、融料加热机构和控制模块；
工作台位于机架底部，第一固定杆和第二固定杆平行设置在机架顶部并位于工作台上方，第一固定杆和第二固定杆所在平面与工作台表面平行；滑动杆两端分别滑动安装在第一固定杆和第二固定杆上，第一驱动机构可驱动滑动杆沿着第一固定杆和第二固定杆进行水平移动；吊杆滑动安装在滑动杆上，第二驱动机构可驱动吊杆沿着滑动杆进行水平移动；喷射头设在吊杆上，在喷射头内设有内腔，第三驱动机构可驱动喷射头沿着吊杆进行上下移动；
打印料箱设在机架上并与喷射头的内腔连通，打印料加热机构设在打印料箱外部用于对打印料箱中打印料进行加热融化；在喷射头的内腔中设有融料加热机构，融料加热机构的底端接近喷射头的出口；
控制模块与第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构连接用于控制喷射头在XYZ三维空间中的位置；控制模块与打印料箱连接用于控制打印料箱向喷射头输送融料；控制模块与打印料加热机构和融料加热机构连接用于控制其对打印料和融料的加热温度。
优选地，工作台表面为圆形，第一固定杆与第二固定杆之间的距离大于工作台直径。
优选地，工作台表面为矩形，第一固定杆与第二固定杆之间的距离大于工作台边长。
优选地，融料加热机构为加热棒管，加热棒管沿着喷射头的轴向布置。
优选地，融料加热机构的直径小于喷射头出口直径。
优选地，加热棒融料加热机构底端到喷射头出口的距离为0.5mm-3mm。
本发明中，通过在打印料箱和喷射头中分别设置打印料加热机构融料加热机构，实现了双重加热立体打印，一方面，打印料在打印料箱中进行一次融化之后的融料在喷射头中进行二次融化，确保了融化均匀性，另一方面，在喷射头中进行二次融化和保温，延长了融料在喷射头中保持可打印状态的时间，从而提高了立体打印质量。
附图说明
图1为本发明实施例提出的一种双重加热喷射的立体打印机的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明实施例提出的一种双重加热喷射的立体打印机的结构示意图。
参照图1，本发明实施例提出了一种双重加热喷射的立体打印机，包括：机架1、工作台2、第一固定杆3、第二固定杆4、滑动杆5、第一驱动机构6、吊杆7、第二驱动机构8、喷射头9、第三驱动机构10、打印料箱11、打印料加热机构12、融料加热机构13和控制模块；
工作台2位于机架1底部，第一固定杆3和第二固定杆4平行设置在机架1顶部并位于工作台2上方，第一固定杆3和第二固定杆4所在平面与工作台2表面平行；滑动杆5两端分别滑动安装在第一固定杆3和第二固定杆4上，第一驱动机构6可驱动滑动杆5沿着第一固定杆3和第二固定杆4进行水平移动；吊杆7滑动安装在滑动杆5上，第二驱动机构8可驱动吊杆7沿着滑动杆5进行水平移动；喷射头9设在吊杆7上，在喷射头9内设有内腔91，第三驱动机构10可驱动喷射头13沿着吊杆7进行上下移动；控制模块与第一驱动机构6、第二驱动机构8、第三驱动机构10连接用于控制喷射头9在XYZ三维空间中的位置；
打印料箱11设在机架1上并与喷射头13的内腔91连通，打印料加热机构12设在打印料箱11外部用于对打印料箱11中打印料进行加热融化；控制模块与打印料箱11连接用于控制打印料箱11向喷射头13输送融料，从而在XYZ三维空间中实现分层打印；在喷射头9的内腔91中设有融料加热机构13，融料加热机构13的底端接近喷射头9的出口；控制模块与打印料加热机构12和融料加热机构13连接用于控制其对打印料和融料的加热温度。
在立体打印过程中，通过在打印料箱和喷射头中分别设置打印料加热机构融料加热机构，实现了双重加热立体打印，一方面，打印料在打印料箱中进行一次融化之后的融料在喷射头中进行二次融化，两次加热融化确保了融化均匀性，另一方面，在喷射头中进行二次融化和保温，延长了融料在喷射头中保持可打印状态的时间，从而提高了立体打印质量。
在具体实施例中，融料加热机构13可以设为加热棒管，加热棒管沿着喷射头9的轴向布置，并且，融料加热机构13的直径小于喷射头9出口直径，在设置过程中，加热棒融料加热机构13底端到喷射头9出口的距离为0.5mm-3mm。
根据打印物体的尺寸和形状要求，工作台表面可设置为圆形，第一固定杆3与第二固定杆4之间的距离大于工作台2直径，或者，工作台表面可设置为矩形，第一固定杆3与第二固定杆4之间的距离大于工作台2边长；通过该设置，可以保证在工作台2上完成预定尺寸和形状的立体打印。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种双重加热喷射的立体打印机，其特征在于，包括：机架(1)、工作台(2)、第一固定杆(3)、第二固定杆(4)、滑动杆(5)、第一驱动机构(6)、吊杆(7)、第二驱动机构(8)、喷射头(9)、第三驱动机构(10)、打印料箱(11)、打印料加热机构(12)、融料加热机构(13)和控制模块；
工作台(2)位于机架(1)底部，第一固定杆(3)和第二固定杆(4)平行设置在机架(1)顶部并位于工作台(2)上方，第一固定杆(3)和第二固定杆(4)所在平面与工作台(2)表面平行；滑动杆(5)两端分别滑动安装在第一固定杆(3)和第二固定杆(4)上，第一驱动机构(6)可驱动滑动杆(5)沿着第一固定杆(3)和第二固定杆(4)进行水平移动；吊杆(7)滑动安装在滑动杆(5)上，第二驱动机构(8)可驱动吊杆(7)沿着滑动杆(5)进行水平移动；喷射头(9)设在吊杆(7)上，在喷射头(9)内设有内腔(91)，第三驱动机构(10)可驱动喷射头(13)沿着吊杆(7)进行上下移动；
打印料箱(11)设在机架(1)上并与喷射头(13)的内腔(91)连通，打印料加热机构(12)设在打印料箱(11)外部用于对打印料箱(11)中打印料进行加热融化；在喷射头(9)的内腔(91)中设有融料加热机构(13)，融料加热机构(13)的底端接近喷射头(9)的出口；
控制模块与第一驱动机构(6)、第二驱动机构(8)、第三驱动机构(10)连接用于控制喷射头(9)在XYZ三维空间中的位置；控制模块与打印料箱(11)连接用于控制打印料箱(11)向喷射头(13)输送融料；控制模块与打印料加热机构(12)和融料加热机构(13)连接用于控制其对打印料和融料的加热温度。
2.根据权利要求1所述的双重加热喷射的立体打印机，其特征在于，工作台(2)表面为圆形，第一固定杆(3)与第二固定杆(4)之间的距离大于工作台(2)直径。
3.根据权利要求1所述的双重加热喷射的立体打印机，其特征在于，工作台(2)表面为矩形，第一固定杆(3)与第二固定杆(4)之间的距离大于工作台(2)边长。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的双重加热喷射的立体打印机，其特征在于，融料加热机构(13)为加热棒管，加热棒管沿着喷射头(9)的轴向布置。
5.根据权利要求4所述的双重加热喷射的立体打印机，其特征在于，融料加热机构(13)的直径小于喷射头(9)出口直径。
6.根据权利要求5所述的双重加热喷射的立体打印机，其特征在于，加热棒融料加热机构(13)底端到喷射头(9)出口的距离为0.5mm-3mm。
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| CN201410356386.XA CN104191612A (zh) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | 一种双重加热喷射的立体打印机 |
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