CN108357100B - 3d打印机的主体驱动结构及打印方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种3D打印机的主体驱动结构及打印方法，所述的主体驱动结构包括整体框架结构和双向铺砂打印模块，所述的双向铺砂打印模块安装在整体框架结构上；所述的整体框架结构包括两根平行的横梁和金属框架，金属框架安装在横梁下方；所述的双向铺砂打印模块包括打印梁、第一铺砂梁、第二铺砂梁和打印喷头；所述的打印梁的两端分别安装在两根横梁上且与横梁滑动连接，第一铺砂梁、第二铺砂梁分别安装在打印梁的左右两侧，打印喷头安装在打印梁上。本发明可以实现砂模的双向铺砂打印动作，提高打印效率，缩短打印时间，同时采用金属框架取代打印箱减轻了设备的自重。
Description
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印机的主体驱动结构及打印方法。
背景技术
3D打印技术是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。3D打印技术与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，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。3D打印技术发展到今天，其发展重心已从3D打印原型向快速制造及金属零部件的快速直接制造方向转移。3D打印技术不仅应用于设计过程，而且也延伸到制造领域。在制造业中，限制产品推向市场时间的主要因素是模具及模型的设计制造时间，3D打印是快速设计的辅助手段。
目前国内现有的3D设备尺寸都较大，且大多含有工作箱。通常，这种大型3D打印设备占用空间大，工作效率低、劳动强度大，无法满足快速、高效率生产的需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种双向铺砂打印的3D打印机的主体驱动结构及打印方法。
为了达到目的，本发明提供的技术方案为：
本发明提供一种3D打印机的主体驱动结构，其包括整体框架结构和双向铺砂打印模块，所述的双向铺砂打印模块安装在整体框架结构上；所述的整体框架结构包括两根平行的横梁和金属框架，金属框架固定在横梁下方；所述的双向铺砂打印模块包括打印梁、第一铺砂梁、第二铺砂梁和打印喷头；所述的打印梁的两端分别安装在两根横梁上且与横梁滑动连接，第一铺砂梁、第二铺砂梁分别安装在打印梁的左右两侧，打印喷头安装在打印梁上。
优选地，所述的金属框架为长方体结构。
优选地，所述的打印梁上设有多个打印喷头。
优选地，所述的横梁下方设有打印平台，打印平台的上表面积等于金属框架的底部面积。
一种3D打印机的主体驱动结构的打印方法，其包括以下步骤：
a、将工作平台移动至金属框架的正下方；
b、横梁带动金属框架下降，使得工作平台处于金属框架内部，且使金属框架的顶部移至工作平台的上表面；
c、关闭第二铺砂梁，启动第一铺砂梁和打印梁，第一铺砂梁和打印梁从右向左铺砂打印，直到双向铺砂打印模块移动至工作平台最左端，打印完一层砂型后，横梁带动金属框架上升一个层厚的距离；
d、关闭第一铺砂梁，启动第二铺砂梁，第二铺砂梁和打印梁从左向右铺砂打印，直到双向铺砂打印模块移动至工作平台最右端，打印完一层砂型后，横梁带动金属框架上升一个层厚的距离；
e、如此反复铺砂打印直到打印完成，将工作平台移动至金属框架外部。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明利用横梁带动金属框架上下移动来取代打印工作箱，依据实际要求的成型空间，金属框架尺寸可相应改变，用以实现多成型空间的砂模打印，大大节省了大型砂模系统的工作空间，减轻了设备的自重；
2、本发明利用双向铺砂打印模块进行打印，提高了打印效率，缩短了打印时间。
附图说明
图1为本发明3D打印机的主体驱动结构的结构示意图；
图2为本发明打印前的示意图；
图3为本发明刚开始打印时的示意图；
图4为本发明打印过程中的示意图；
图5为本发明打印结束时的示意图；
示意图中的标注说明：1-横梁；2-工作平台；3-金属框架；4-第一铺砂梁；5-打印梁；6-第二铺砂梁；7-打印喷头。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本实施例涉及一种3D打印机的主体驱动结构，其包括整体框架结构和双向铺砂打印模块，所述的双向铺砂打印模块安装在整体框架结构上；所述的整体框架结构包括两根平行的横梁1和金属框架3；金属框架3为长方体结构，固定在横梁1下方；所述的双向铺砂打印模块包括打印梁5、第一铺砂梁4、第二铺砂梁6和打印喷头7；所述的打印梁5的两端分别安装在两根横梁1上且与横梁1滑动连接，第一铺砂梁4、第二铺砂梁6分别安装在打印梁5的左右两侧，打印梁5上设有多个打印喷头7。横梁1下方设有打印平台2，打印平台2的上表面积等于金属框架3的底部面积。
实施例二：
如图2至图5所示，本实施例涉及一种3D打印机的打印方法，设备打印前，工作平台2处于打印设备的横梁1的外部，参照图2。设备开启后，工作平台2由外向里移动至金属框架3的正下方，横梁带动金属框架3下降，使得工作平台2处于金属框架内部，且使金属框架3的顶部移至工作平台2的上表面，参照图3；
在电动机的带动下，双向铺砂打印模块实现双向铺砂打印动作。其中，打印设备向左运动时，第一铺砂梁4开始铺砂，第二铺砂梁6关闭，打印梁5上的打印喷头7在砂上喷射粘合剂，当双向铺砂打印模块移动至工作平台2最左端时，设备打印完一层。双向铺砂打印模块开始反向运动，第一铺砂梁4关闭，第二铺砂梁6开始铺砂，打印梁5上打印喷头7执行动作，如此来回反复铺砂打印，参见图4。
打印过程中，砂型始终沿着金属框架3垂直打印，以防砂子倾斜塌陷到工作平台2以外的位置。
每打印完一层砂型，工作平台2上的砂型上升一个层厚的距离，对应的横梁1带动金属框架3也上升一个层厚的距离，直至模型打印完成为止。待设备完成铺砂打印后，横梁1带动金属框架3向上移动，离开已经打印好的砂型结构，参照图5。最后，将工作平台2移出，取出打印好的砂型。
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它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种3D打印机的主体驱动结构的打印方法，其特征在于采用一种3D打印机的主体驱动结构，其包括整体框架结构和双向铺砂打印模块，所述的双向铺砂打印模块安装在整体框架结构上；所述的整体框架结构包括两根平行的横梁和金属框架，金属框架固定在横梁下方；所述的双向铺砂打印模块包括打印梁、第一铺砂梁、第二铺砂梁和打印喷头；所述的打印梁的两端分别安装在两根横梁上且与横梁滑动连接，第一铺砂梁、第二铺砂梁分别安装在打印梁的左右两侧，打印喷头安装在打印梁上；
所述3D打印机的主体驱动结构的打印方法，包括以下步骤：
a、将工作平台移动至金属框架的正下方；
b、横梁带动金属框架下降，使得工作平台处于金属框架内部，且使金属框架的顶部移至工作平台的上表面；
c、关闭第二铺砂梁，启动第一铺砂梁和打印梁，第一铺砂梁和打印梁从右向左铺砂打印，直到双向铺砂打印模块移动至工作平台最左端，打印完一层砂型后，横梁带动金属框架上升一个层厚的距离；
d、关闭第一铺砂梁，启动第二铺砂梁，第二铺砂梁和打印梁从左向右铺砂打印，直到双向铺砂打印模块移动至工作平台最右端，打印完一层砂型后，横梁带动金属框架也上升一个层厚的距离；
e、如此反复铺砂打印直到打印完成，将工作平台移动至金属框架外部；
所述的横梁下方设有打印平台，打印平台的上表面积等于金属框架的底部面积。
2.根据权利要求1所述的3D打印机的主体驱动结构的打印方法，其特征在于，所述的金属框架为长方体结构。
3.根据权利要求1所述的3D打印机的主体驱动结构的打印方法，其特征在于，所述的打印梁上设有多个打印喷头。
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