CN108312532A - 一种高速3d打印平台及方法 - Google Patents

一种高速3d打印平台及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108312532A
CN108312532A CN201810222801.0A CN201810222801A CN108312532A CN 108312532 A CN108312532 A CN 108312532A CN 201810222801 A CN201810222801 A CN 201810222801A CN 108312532 A CN108312532 A CN 108312532A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
printing
workbench
infrared lamp
supply platform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810222801.0A
Other languages
English (en)
Inventor
白家鸣
王月
吴定迪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest University of Science and Technology
Southern University of Science and Technology
Original Assignee
Southwest University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest University of Science and Technology filed Critical Southwest University of Science and Technology
Priority to CN201810222801.0A priority Critical patent/CN108312532A/zh
Publication of CN108312532A publication Critical patent/CN108312532A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及一种高速3D打印平台及方法，其包括机架，工作台，供粉台，升降机构，铺粉辊，红外灯以及喷墨打印头。本发明中的供粉台设置在工作台的侧边，通过升降机构调节工作台与供粉台在竖直方向上的高度差，工作台与供粉台的上方设置可移动的打印组件，打印组件包括铺粉辊、红外灯与喷墨打印头，铺粉辊将供粉台中的打印粉末平铺至工作台上，喷墨打印头向工作台上平铺的打印粉末上喷洒具有高红外光能量吸收的墨水，红外灯对喷洒墨水以后的打印粉末进行加热与熔融，打印组件在一次位移中，完成铺粉、喷墨与打印整个过程，打印效率高，使用红外灯源熔融代替激光烧结以实现三维模型的成型，极大地降低了3D打印的成本。

Description

一种高速3D打印平台及方法
技术领域
本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种高速3D打印平台及方法。
背景技术
3D打印，是一种通过逐层打印、层层叠加的方式来构造三维实体、无需模具即可成型复杂形状产品的制造工艺。
现有的3D打印，一般是通过激光烧结的方法进行增材制造，3D打印的设备价格昂贵，打印速度慢，难以满足产品需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明所要解决的技术问题，在于提供一种高速3D打印平台及方法，利用本发明的装置，可以降低3D打印设备的成本，提高打印速度。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种高速3D打印平台，包括：起支撑作用的机架，工作台，设置在所述工作台的侧边的供粉台，设置升降机构调节打印过程中所述工作台与所述供粉台在竖直方向的高度差；所述工作台与所述供粉台的上方设置可左右移动的打印组件，所述打印组件包括铺粉辊、红外灯以及喷墨打印头。
在一种优选的实施方式中，所述工作台的左右两侧分别设置左供粉台与右供粉台，所述打印组件中包括至少两个所述铺粉辊与至少两个所述红外灯。
在一种优选的实施方式中，所述铺粉辊包括分别设置在所述喷墨打印头的左右两侧的左铺粉辊与右铺粉辊，所述红外灯包括分别设置在所述喷墨打印头的左右两侧的左红外灯与右红外灯，所述左红外灯与所述右红外灯位于所述左铺粉辊与所述右铺粉辊的靠近所述喷墨打印头的一侧。
在一种优选的实施方式中，还包括余粉收集装置，所述余粉收集装置设置在所述供粉台的侧边。
在一种优选的实施方式中，还包括设置于所述工作台上方的预热装置。
在一种优选的实施方式中，所述升降机构包括滚珠丝杠，所述滚珠丝杠与所述工作台或所述供粉台连接，以调节所述工作台与所述供粉台在竖直方向的高度差；或者所述滚珠丝杠与所述工作台和所述供粉台均有连接，调节所述工作台与所述供粉台在竖直方向的高度差。
一种高速3D打印方法，包括如下步骤：
S 1，获得待打印工件的三维模型的截面信息；
S2，向供粉台填充打印粉末，向喷墨打印头填充具有高红外光能量吸收的墨水；
S3，调节所述供粉台与工作台在竖直方向上的高度差；
S4，将所述供粉台中的打印粉末平铺至所述工作台上，所述喷墨打印头根据S1中获得的待打印工件的三维模型的截面信息向所述工作台上的打印粉末喷洒墨水；
S5，红外灯照射使喷洒过墨水的打印粉末熔融成型，完成一层打印；
S6，重复S3至S5的动作，逐层打印工件直至打印完毕。
在一种优选的实施方式中，设置铺粉辊将所述供粉台中的打印粉末平铺至所述工作台上，且供粉台包括设于所述工作台的左右两侧的左供粉台与右供粉台，铺粉辊包括设于所述喷墨打印头的左右两侧的左铺粉辊与右铺粉辊；打印组件包括所述铺粉辊、红外灯以及喷墨打印头，所述打印组件在从左至右的移动过程中，所述右铺粉辊将所述左供粉台中的打印粉末平铺在所述工作台上，所述打印组件在从右至左的移动过程中，所述左铺粉辊将所述右供粉台中的打印粉末平铺在所述工作台上。
在一种优选的实施方式中，所述红外灯包括分别设置在所述打印喷头的左右两侧的左红外灯与右红外灯，所述左红外灯与所述右红外灯位于所述左铺粉辊与所述右铺粉辊的靠近所述喷墨打印头的一侧；所述打印组件在从左至右的移动过程中，所述右红外灯对所述工作台上的打印粉末起预热作用，所述左红外灯对所述工作台上的打印粉末起熔融成型的作用；所述打印组件在从右至左的移动过程中，所述左红外灯对所述工作台上的打印粉末起预热作用，所述右红外灯对所述工作台上的打印粉末起熔融成型的作用。
在一种优选的实施方式中，所述供粉台的侧边设置有余粉收集装置，将所述余粉收集装置收集的打印粉末加入所述供粉台，实现打印粉末的循环使用；所述工作台上方设置有预热装置对所述工作台上平铺的粉末进行预热。
本发明的有益效果是：
本发明中的供粉台设置在工作台的侧边，且通过升降机构调节打印过程中工作台与供粉台在竖直方向上的高度差，工作台与供粉台的上方设置可移动的打印组件，打印组件包括铺粉辊、红外灯与喷墨打印头，移动过程中，铺粉辊将供粉台中的打印粉末平铺至工作台上，喷墨打印头向工作台上平铺的打印粉末上喷洒具有高红外光能量吸收的墨水，红外灯对喷洒墨水以后的打印粉末进行加热与熔融，打印组件在一次位移中，完成铺粉、喷墨与打印整个过程，打印效率高，使用红外灯源熔融代替激光烧结以实现三维模型的成型，极大地降低了3D打印的成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明一个实施例的组成结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
图1是本发明一个实施例的组成结构示意图，参照图1，该高速3D打印平台包括：
机架1，工作台2，供粉台3，滚珠丝杠4，铺粉辊5，红外灯6，喷墨打印头7，余粉收集装置8，预热灯管9以及导向杆10。
图中A方向为打印组件从左至右的位移方向，A方向的反方向为打印组件从右至左的位移方向。
本发明中，机架1为整个3D打印平台起到基本的支撑架设作用，工作台2的侧边设置有供粉台3，打印过程中通过升降机构调节工作台2与供粉台3在竖直方向上的高度差；打印组件包括铺粉辊5、红外灯6以及喷墨打印头7，并且，打印组件可在工作台2与供粉台3的上方沿A方向从左至右位移，或者沿A方向的反方向，从右至左位移，位移过程中，铺粉辊5将供粉台3中的打印粉末平铺至工作台上，喷墨打印头7向工作台2上平铺的打印粉末上喷洒具有高红外光能量吸收的墨水，红外灯6对喷洒墨水以后的打印粉末进行加热与熔融成型。
上述结构中，打印组件在一次位移中，完成铺粉、喷墨与熔融成型整个过程，打印效率高；使用廉价易得的红外灯代替价格昂贵的激光发射系统，完成打印成型过程，极大地降低了3D打印的成本。
此处，优选地，升降机构包括滚珠丝杠4，可以提高调节精度，进而提高打印精度。为调节工作台2与供粉台3在竖直方向的高度差，可以将滚珠丝杠4与工作台2或者供粉台3连接，以调节二者在竖直方向上的高度，也可以使滚珠丝杠4与工作台2和供粉台3均有连接。此时使用滚珠丝杠4对工作台与供粉台3的高度差进行调节，尺寸更加精细，可以提高打印精度。如图1所示，工作台2、供粉台3分别连接有滚珠丝杠4。
此处，优选地，设置竖直方向的导向杆10，导向杆10在供粉台3以及工作台2的竖直升降过程中起导向作用。
本实施例中，优选地，在工作台2的左右两侧分别设置左供粉台301与右供粉台302，打印组件中包括至少两个铺粉辊5与至少两个红外灯6；进一步地，铺粉辊5包括分别设置在喷墨打印头7的左右两侧的左铺粉辊501与右铺粉辊502，如此，打印组件沿A方向的移动过程中，通过右铺粉辊502将左供粉台301中的打印粉末平铺在工作台2上，打印组件在从右至左的移动过程中，通过所述左铺粉501辊将右供粉台302中的打印粉末平铺在工作台2上，使得打印组件在沿A方向或A方向的反方向运动时均可以进行平铺打印粉末的动作，提高打印效率。
本实施例中，优选地，红外灯6包括分别设置在喷墨打印头7的左右两侧的左红外灯601与右红外灯602，左红外灯601与右红外灯602位于左铺粉辊501与右铺粉辊502的靠近喷墨打印头7的一侧，如此，打印组件在沿A方向的从左至右的移动过程中，右红外灯602先对工作台2上的打印粉末起预热作用，经过喷墨打印头7喷洒墨水，左红外灯601对工作台2上的打印粉末起熔融成型的作用；打印组件在从右至左的移动过程中，左红外灯601对工作台上的打印粉末起预热作用，经过喷墨打印头7喷洒墨水，右红外灯602对工作台2上的打印粉末起熔融成型的作用，先预热再进行熔融成型，有利于缩短打印时间，提高打印效率。
此处，优选地，还包括设置于工作台2上方的预热装置，此处预热装置优选为预热灯管9，对供粉台2以及工作台3进行预热，进一步提高打印效率。
本实施例中，还包括设置在供粉台3的侧边的余粉收集装置8，当供粉台3包括左供粉台301与右供粉台302时，余粉收集装置8分别设置在左供粉台301的左侧，以及右供粉台302的右侧。此时，可将余粉收集装置8收集的打印粉末加入8供粉台3，实现打印粉末的循环使用，减少生产资料的浪费，节约打印成本。
本发明中，优选地，还包括温度传感器(未图示)、位置检测装置(未图示)与控制系统(未图示)，温度传感器用于感应高速3D打印平台中结构的温度，位置检测装置用于检测高速3D打印平台中结构的位置，控制系统可以调整调控上述参数。
一种通过以上装置实现的高速3D打印方法，其基本步骤如下：
S 1，获得待打印工件的三维模型的截面信息；
S2，向供粉台3填充打印粉末，向喷墨打印头7填充具有高红外光能量吸收的墨水；
S3，调节供粉台3与工作台2在竖直方向上的高度差；
S4，将供粉台3中的打印粉末平铺至工作台2上，喷墨打印头7根据S1中获得的待打印工件的三维模型的截面信息向工作台2上的打印粉末喷洒墨水；
S5，红外灯6照射使喷洒过墨水的打印粉末熔融成型，完成一层打印；
S6，重复S3至S5的动作，逐层打印工件直至打印完毕。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种高速3D打印平台，其特征在于，包括：起支撑作用的机架，工作台，设置在所述工作台的侧边的供粉台，设置升降机构调节打印过程中所述工作台与所述供粉台在竖直方向的高度差；所述工作台与所述供粉台的上方设置可左右移动的打印组件，所述打印组件包括铺粉辊、红外灯以及喷墨打印头。
2.根据权利要求1所述的高速3D打印平台，其特征在于：所述工作台的左右两侧分别设置左供粉台与右供粉台，所述打印组件中包括至少两个所述铺粉辊与至少两个所述红外灯。
3.根据权利要求2所述的高速3D打印平台，其特征在于：所述铺粉辊包括分别设置在所述喷墨打印头的左右两侧的左铺粉辊与右铺粉辊，所述红外灯包括分别设置在所述喷墨打印头的左右两侧的左红外灯与右红外灯，所述左红外灯与所述右红外灯位于所述左铺粉辊与所述右铺粉辊的靠近所述喷墨打印头的一侧。
4.根据权利要求1所述的高速3D打印平台，其特征在于：还包括余粉收集装置，所述余粉收集装置设置在所述供粉台的侧边。
5.根据权利要求1所述的高速3D打印平台，其特征在于：还包括设置于所述工作台上方的预热装置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的高速3D打印平台，其特征在于：所述升降机构包括滚珠丝杠，所述滚珠丝杠与所述工作台或所述供粉台连接，以调节所述工作台与所述供粉台在竖直方向的高度差；或者所述滚珠丝杠与所述工作台和所述供粉台均有连接，调节所述工作台与所述供粉台在竖直方向的高度差。
7.一种高速3D打印方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，获得待打印工件的三维模型的截面信息；
S2，向供粉台填充打印粉末，向喷墨打印头填充具有高红外光能量吸收的墨水；
S3，调节所述供粉台与工作台在竖直方向上的高度差；
S4，将所述供粉台中的打印粉末平铺至所述工作台上，所述喷墨打印头根据S1中获得的待打印工件的三维模型的截面信息向所述工作台上的打印粉末喷洒墨水；
S5，红外灯照射使喷洒过墨水的打印粉末熔融成型，完成一层打印；
S6，重复S3至S5的动作，逐层打印工件直至打印完毕。
8.根据权利要求7所述的高速3D打印方法，其特征在于：设置铺粉辊将所述供粉台中的打印粉末平铺至所述工作台上，且供粉台包括设于所述工作台的左右两侧的左供粉台与右供粉台，铺粉辊包括设于所述喷墨打印头的左右两侧的左铺粉辊与右铺粉辊；打印组件包括所述铺粉辊、红外灯以及喷墨打印头，所述打印组件在从左至右的移动过程中，所述右铺粉辊将所述左供粉台中的打印粉末平铺在所述工作台上，所述打印组件在从右至左的移动过程中，所述左铺粉辊将所述右供粉台中的打印粉末平铺在所述工作台上。
9.根据权利要求8所述的高速3D打印方法，其特征在于：所述红外灯包括分别设置在所述打印喷头的左右两侧的左红外灯与右红外灯，所述左红外灯与所述右红外灯位于所述左铺粉辊与所述右铺粉辊的靠近所述喷墨打印头的一侧；所述打印组件在从左至右的移动过程中，所述右红外灯对所述工作台上的打印粉末起预热作用，所述左红外灯对所述工作台上的打印粉末起熔融成型的作用；所述打印组件在从右至左的移动过程中，所述左红外灯对所述工作台上的打印粉末起预热作用，所述右红外灯对所述工作台上的打印粉末起熔融成型的作用。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的高速3D打印方法，其特征在于：所述供粉台的侧边设置有余粉收集装置，将所述余粉收集装置收集的打印粉末加入所述供粉台，实现打印粉末的循环使用；所述工作台上方设置有预热装置对所述工作台上平铺的粉末进行预热。
CN201810222801.0A 2018-03-19 2018-03-19 一种高速3d打印平台及方法 Pending CN108312532A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810222801.0A CN108312532A (zh) 2018-03-19 2018-03-19 一种高速3d打印平台及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810222801.0A CN108312532A (zh) 2018-03-19 2018-03-19 一种高速3d打印平台及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108312532A true CN108312532A (zh) 2018-07-24

Family

ID=62899413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810222801.0A Pending CN108312532A (zh) 2018-03-19 2018-03-19 一种高速3d打印平台及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108312532A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112439903A (zh) * 2019-08-15 2021-03-05 深圳精匠云创科技有限公司 应用于3d打印机的铺粉装置及铺粉方法
CN112622267A (zh) * 2020-11-10 2021-04-09 南方科技大学 3d打印方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105848838A (zh) * 2013-12-23 2016-08-10 沃克斯艾捷特股份有限公司 具有加速执行的用于3d打印方法的设备和方法
CN105984147A (zh) * 2015-02-04 2016-10-05 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体打印装置
JP2017128040A (ja) * 2016-01-20 2017-07-27 株式会社ミマキエンジニアリング 印刷装置及び印刷方法
WO2017184136A1 (en) * 2016-04-20 2017-10-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3d) printing with epoxy mold compound
WO2017196358A1 (en) * 2016-05-13 2017-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Material sets
GB201717744D0 (en) * 2017-10-27 2017-12-13 Xaar Technology Ltd Apparatus and method for the manufacture of three-dimensional
CN208305820U (zh) * 2018-03-19 2019-01-01 南方科技大学 一种高速3d打印平台

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105848838A (zh) * 2013-12-23 2016-08-10 沃克斯艾捷特股份有限公司 具有加速执行的用于3d打印方法的设备和方法
CN105984147A (zh) * 2015-02-04 2016-10-05 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体打印装置
JP2017128040A (ja) * 2016-01-20 2017-07-27 株式会社ミマキエンジニアリング 印刷装置及び印刷方法
WO2017184136A1 (en) * 2016-04-20 2017-10-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3d) printing with epoxy mold compound
WO2017196358A1 (en) * 2016-05-13 2017-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Material sets
GB201717744D0 (en) * 2017-10-27 2017-12-13 Xaar Technology Ltd Apparatus and method for the manufacture of three-dimensional
CN208305820U (zh) * 2018-03-19 2019-01-01 南方科技大学 一种高速3d打印平台

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112439903A (zh) * 2019-08-15 2021-03-05 深圳精匠云创科技有限公司 应用于3d打印机的铺粉装置及铺粉方法
CN112622267A (zh) * 2020-11-10 2021-04-09 南方科技大学 3d打印方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205097566U (zh) 一种激光3d打印机
CN104827664B (zh) 一种3d打印机
CN108312532A (zh) 一种高速3d打印平台及方法
CN105731769B (zh) 用于打印玻璃体的3d打印机及其打印方法
CN207224799U (zh) 一种多工位自动丝印机
CN106346779A (zh) 一种激光烧结3d打印机
CN111482602B (zh) 防堵塞喷头的基于光固化剂喷射的3d打印装置及方法
CN105922566B (zh) 一种等离子熔覆直接制造3d打印设备及方法
CN106735680A (zh) 全自动在线式手机主板焊接装置
CN208305820U (zh) 一种高速3d打印平台
CN104924773B (zh) 打火机印刷机
CN206775846U (zh) 纳米银导电墨水的喷墨印制与红外烧结装置
CN108393491A (zh) 一种选区激光熔化制备功能梯度材料的装置
CN206154873U (zh) 一种全自动塑件印刷检验设备
CN110303679A (zh) 一种金属与非金属混合增材制造装置及制造方法
CN206251442U (zh) 一种用于制造印刷电路板的装置
CN107718541A (zh) 一种三维打印机及其实现方法
KR20120037641A (ko) 패드 인쇄 장치 및 그 방법
CN204773637U (zh) 一种利用3d打印笔的3d打印装置
CN205763702U (zh) 砂型制作用激光3d打印机的真空上料布料装置
CN206066952U (zh) 一种双槽光固化3d打印机
CN106564196B (zh) 一种防撞梁自动胶接铆接输送装置
CN207657161U (zh) 一种全自动亚克力吹罩机
CN105599304B (zh) 爬升式单轴多轨固定并联式建筑用3d打印系统及方法
CN206028730U (zh) 用于选择性激光烧结技术的铺粉结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination