CN105728717A - 一种3d打印机 - Google Patents

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CN105728717A CN201610274052.7A CN201610274052A CN105728717A CN 105728717 A CN105728717 A CN 105728717A CN 201610274052 A CN201610274052 A CN 201610274052A CN 105728717 A CN105728717 A CN 105728717A
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曹超伟
朱新静
李立文
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Suzhou Atape Machinery Co Ltd
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Suzhou Atape Machinery Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

本发明提出了一种3D打印机，包括打印过程站、铸模箱、导轨、真空上料装置、配电柜和控制平台，所述导轨两侧均设有铸模箱，所述导轨穿过位于两个铸模箱中间位置的打印过程站，铸模箱通过导轨在X轴方向移动，所述打印过程站上安装有控制平台和配电柜。本发明所提出的3D打印机结构合理，自动化程度高，通过原材料供应装置、原材料混合装置和刮刀铺粉装置的相互配合，保证了原材料的混合均匀，减少了材料的浪费，提高了铺粉的均匀性，从而有效地提高了打印精度以及质量，同时，通过两个铸模箱的交替使用，提高了工作效率，节省了时间，而且，打印机有效地降低了生产成本，对余粉可回收再利用。

Description

一种3D打印机
技术领域
本发明涉及3D打印机技术领域，具体涉及一种自动化程度高，效率高的3D打印机。
背景技术
3D打印机即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。运用三维打印机打印模型，无需传统的切削加工机床和工模具，在计算机的控制下根据工件的三维模型可直接成形三维实体。3D打印实现了从CAD模型到成品的快速成型，是比其他快速成型方法更快、更容易实现的快速成型技术。
3D打印机的工作原理与普通打印机基本相同，是通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物，这是一项颠覆传统制造工艺的技术革命。通常的3D打印机打印速度很慢并且价格昂贵，如果要提高通常的3D打印机的打印效率，则需要将填充率参数的填充率降低，而填充率的降低则导致打印出来的物体的密度降低，强度差。而且，目前采用采用的3D打印机，主要存在以下缺点：1、粉末材料不定量，产生的余粉较多；2、铺粉过程中粉末材料铺设不均匀，需要铺设的厚度较大；3、对刮刀刮粉过程要求高。
因此，针对上述问题，本发明提出了一种新的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动化程度高、打印精度高、铺粉均匀、可对余料进行回收再利用，且打印效果好、效率高的3D打印机。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种3D打印机，包括打印过程站、铸模箱、导轨、真空上料装置、配电柜和控制平台，所述导轨两侧均设有铸模箱，所述导轨穿过位于两个铸模箱中间位置的打印过程站，铸模箱通过导轨在X轴方向移动，所述打印过程站上安装有控制平台和配电柜；
所述打印过程站包括X-Y工作平台、原材料混合装置和原材料供应装置，所述X-Y工作平台上分别设有刮刀铺粉装置和打印头装置，所述刮刀铺粉装置和打印头装置通过X-Y工作平台在Y轴方向移动，所述刮刀铺粉装置连接原材料混合装置，所述原材料混合装置上端安装有原材料供应装置，所述原材料供应装置与真空上料装置相互配合。
进一步地，所述打印头装置上安装有打印头，所述打印头可在打印头装置上沿X轴方向移动。
进一步地，所述打印过程站还包括粘结剂供应装置，所述粘结剂供应装置与打印头相连接。
进一步地，所述打印头初始位置下方安装有打印头清洗装置。
进一步地，铸模箱上安装有铸模托盘，铸模托盘可沿Z轴方向运动。
进一步地，所述X-Y工作平台由若干个直线导轨构成。
进一步地，打印过程站下方固定安装有废液回收室，所述废液回收室与打印头清洗装置相连接。
进一步地，打印过程站下方固定安装有废料回收室，所述废料回收室位于刮刀铺粉装置初始位置下方。
本发明的有益效果是：本发明所提出的3D打印机结构合理，自动化程度高，通过原材料供应装置、原材料混合装置和刮刀铺粉装置的相互配合，保证了原材料的混合均匀，减少了材料的浪费，提高了铺粉的均匀性，从而有效地提高了打印精度以及质量，同时，通过两个铸模箱的交替使用，提高了工作效率，节省了时间，而且，打印机有效地降低了生产成本，对余粉可回收再利用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图。
其中：1、导轨，2、铸模箱，3、配电柜，4、控制平台，5、原材料混合装置，6、原材料供应装置，7、真空上料装置，8、X-Y工作平台，9、刮刀铺粉装置，10、打印头装置，11、打印头，12、打印头清洗装置，13、铸模托盘，14、粘结剂供应装置，15、废液回收室。
具体实施方式
下面结合附图说明对本发明做进一步地说明。
如图1～2所示，一种3D打印机，包括打印过程站、铸模箱2、导轨1、真空上料装置7、配电柜3和控制平台4，导轨1两侧均设有铸模箱2，导轨1穿过位于两个铸模箱2中间位置的打印过程站，铸模箱2通过导轨1在X轴方向移动，打印过程站上安装有控制平台4和配电柜3；打印过程站包括X-Y工作平台8、原材料混合装置5和原材料供应装置6，X-Y工作平台8上分别设有刮刀铺粉装置9和打印头装置10，刮刀铺粉装置9和打印头装置10通过X-Y工作平台8在Y轴方向移动，刮刀铺粉装置9连接原材料混合装置5，原材料混合装置5上端安装有原材料供应装置6，原材料供应装置6与真空上料装置7相互配合。
在本实施例中，打印头装置10上安装有打印头11，打印头11可在打印头装置10上沿X轴方向移动。
在本实施例中，打印过程站还包括粘结剂供应装置14，粘结剂供应装置14与打印头11相连接。
在本实施例中，打印头11初始位置下方安装有打印头清洗装置12。
在本实施例中，铸模箱2上安装有铸模托盘13，铸模托盘13可沿Z轴方向运动。
在本实施例中，X-Y工作平台8由若干个直线导轨构成。
在本实施例中，打印过程站下方固定安装有废液回收室15，废液回收室15与打印头清洗装置12相连接。
在本实施例中，打印过程站下方固定安装有废料回收室，所述废料回收室位于刮刀铺粉装置9初始位置下方。
在本实施例中，3D打印机上设有真空上料装置7，真空上料装置7上的真空泵可将粉末材料直接吸入上料装置中，无需人工上料；原材料供应装置9中设有筛分板和振动器，可将防止较大的粉末颗粒进入铸模平台，影响打印精度；原材料供应装置6上设有称重系统，可根据系统提供的数据定量供给原材料，减少浪费；原材料混合装置5可多种粉末原材料按比例充分混合后进行打印；刮刀铺粉装置9中设有微振动机构，保证了铺粉的均匀性，余粉可回收重复循环使用；通过两个铸模箱2，可交替使用，节省时间。
3D打印机开始工作时，其中一个铸模箱在齿轮齿条传动下，运动到打印过程站中，铸模托盘上升到最高位置，真空上料装置开始工作，将原材料粉末吸入到漏斗上料装置中，再经原材料混合装置进行充分混合后进入到刮刀铺粉装置，刮刀装置沿Y轴方向运动，进行铺粉，并将余粉刮去，铺完粉后，刮刀装置回到初始位置，供粉装置继续向刮刀铺粉装置供粉；打印头装置在铺粉后沿Y轴方向行进一个步长，打印头沿X轴方向运动，按照系统给定的轨迹喷涂粘结剂，完成后，打印头回到初始位置，打印头装置沿Y轴再行进一个步长，打印头重复之前的运动，如此往复，完成第一层的打印；第一层打印完成后，铸模托盘下降一个高度，铺粉装置和打印头装置重复之前的工作；以上步骤往复循环，直到模型最后一层打印完成。
本发明所提出的3D打印机结构合理，自动化程度高，通过原材料供应装置、原材料混合装置和刮刀铺粉装置的相互配合，保证了原材料的混合均匀，减少了材料的浪费，提高了铺粉的均匀性，从而有效地提高了打印精度以及质量，同时，通过两个铸模箱的交替使用，提高了工作效率，节省了时间，而且，打印机有效地降低了生产成本，对余粉可回收再利用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种3D打印机，包括打印过程站、铸模箱、导轨、真空上料装置、配电柜和控制平台，其特征在于：所述导轨两侧均设有铸模箱，所述导轨穿过位于两个铸模箱中间位置的打印过程站，铸模箱通过导轨在X轴方向移动，所述打印过程站上安装有控制平台和配电柜；
所述打印过程站包括X-Y工作平台、原材料混合装置和原材料供应装置，所述X-Y工作平台上分别设有刮刀铺粉装置和打印头装置，所述刮刀铺粉装置和打印头装置通过X-Y工作平台在Y轴方向移动，所述刮刀铺粉装置连接原材料混合装置，所述原材料混合装置上端安装有原材料供应装置，所述原材料供应装置与真空上料装置相互配合。
2.根据权利要求1所述一种3D打印机，其特征在于：所述打印头装置上安装有打印头，所述打印头可在打印头装置上沿X轴方向移动。
3.根据权利要求1所述一种3D打印机，其特征在于：所述打印过程站还包括粘结剂供应装置，所述粘结剂供应装置与打印头相连接。
4.根据权利要求2所述一种3D打印机，其特征在于：所述打印头初始位置下方安装有打印头清洗装置。
5.根据权利要求1所述一种3D打印机，其特征在于：铸模箱上安装有铸模托盘，铸模托盘可沿Z轴方向运动。
6.根据权利要求1所述一种3D打印机，其特征在于：所述X-Y工作平台由若干个直线导轨构成。
7.根据权利要求1所述一种3D打印机，其特征在于：打印过程站下方固定安装有废液回收室，所述废液回收室与打印头清洗装置相连接。
8.根据权利要求1所述一种3D打印机，其特征在于：打印过程站下方固定安装有废料回收室，所述废料回收室位于刮刀铺粉装置初始位置下方。
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