CN108526400A - 一种快速型砂3d打印装置 - Google Patents

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姚进
张兵
钟利华
熊瑞平
刘伟
王焌雄
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    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/23—Compacting by gas pressure or vacuum
    • B22C15/24—Compacting by gas pressure or vacuum involving blowing devices in which the mould material is supplied in the form of loose particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
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    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Abstract

本发明涉及一种快速型砂3D打印装置，用于快速高效地进行砂模制造。所述快速型砂3D打印装置包括混砂系统、双向铺砂系统、打印头系统、导轨系统、工作箱系统、整体骨架。本发明能够去除传统型砂3D打印装置中铺砂过程中存在的空行程，大大缩短了铺砂过程所需时间，提高了打印装置的工作效率。

Description

一种快速型砂3D打印装置
技术领域
本发明涉及一种型砂3D打印装置，具体涉及一种快速型砂3D打印装置。
背景技术
型砂3D打印属于目前主流3D打印技术之一的三维印刷技术（简称3DP技术），它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造三维物体的技术。传统的型砂3D打印装置的工作流程为：铺砂装置首先向一个方向移动铺设型砂，铺砂完成后铺砂装置返回到初始位置，然后打印系统进行喷墨打印，打印完成后打印系统返回初始位置同时工作平台下降一个层厚，最后再进行下一次铺砂过程。该工作流程的铺砂过程中存在着空行程，没有高效地利用好造型时间，不利于提高3D型砂打印的整体效率。
ZL201610766471.2公开了一种铺砂打印一体化的3D打印成形装置，该装置将铺砂装置和打印喷头结合为一个整体，能够去除传统打印装置铺砂和打印过程中的空行程，提高造型速度；本发明提出了另一种克服打印过程中存在的空行程问题，实现了双向快速打印。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的特点，提出了另一种双向快速的打印装置。
解决上述技术问题的技术方案如下。
一种快速型砂3D打印装置，其特征在于：包括骨架结构、工作箱系统、混砂装置、导轨系统、打印头系统、双向铺砂器装置。
所述工作箱系统包括工作箱体和箱体中的工作平台，工作箱体安装在骨架结构的内部，工作平台能够根据打印要求进行上下移动。
所述混砂装置安装在骨架结构上，为铺砂装置提供混合均匀的型砂。
所述导轨系统包括两组X轴打印导轨和一组X轴铺砂导轨，三组导轨并排安装在骨架结构上，导轨的作用是支撑和控制打印头系统和双向铺砂装置。
所述打印头系统包括两组打印头装置和两组Y轴打印导轨，两组打印头装置分别安装在两组Y轴打印导轨上，Y轴打印导轨实现了打印头装置的支撑和控制，两组Y轴打印导轨又分别安装在两组X轴打印导轨上。
所述双向铺砂装置安装在X轴铺砂导轨上，并位于混砂装置的下方，接收混砂装置中混合均匀的型砂。
上述方案中，所述双向铺砂装置安装在两组打印头装置的中间。
本发明具有以下有益效果。
1.提高效率，利用一组双向铺砂系统和两组打印头并排安装的结构形式去除了传统的铺砂过程中存在的空行程问题，减少了铺砂过程的平均时间，提高了型砂的造型速度。
2.打印头技术要求低，对铺砂系统和打印头系统进行分别控制能大大降低打印头的技术要求，特别是在大尺寸型砂打印装置中。
附图说明
图1为打印装置整体结构示意图。
图2为初始状态结构示意图。
图3为工作状态一结构示意图。
图4为工作状态二结构示意图。
其中：1 骨架结构，2 工作箱体，3 工作平台，4 混砂装置，5 X轴打印导轨一，6 X轴打印导轨二，7 X轴铺砂导轨，8 打印头装置一，9 打印头装置二，10 Y轴打印导轨一，11Y轴打印导轨二，12 双向铺砂装置。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并结合附图对本发明的结构和工作原理进行详细说明。
如图1所示，本发明提供了一种实施例的结构形式。本实施例中，一种快速型砂3D打印装置，包括骨架结构、工作箱系统、混砂装置、导轨系统、打印头系统、双向铺砂器装置。
所述工作箱系统包括工作箱体（2）和箱体中的工作平台（3），工作箱体（2）安装在骨架结构（1）的内部，工作平台（3）能够根据打印要求进行上下移动，工作箱体（2）能够根据要求移进或移出骨架结构（1）。
所述混砂装置（4）安装在骨架结构（1）上，为铺砂装置提供混合均匀的型砂。
所述导轨系统包括X轴打印导轨一（5）、X轴打印导轨二（6）和一组X轴铺砂导轨（7），三组导轨并排安装在骨架结构（1）上。
所述打印头系统包括打印头装置一（8）、打印头装置二（9）、Y轴打印导轨一（10）和Y轴打印导轨二（11），打印头装置一、二（8,9）分别安装在Y轴打印导轨一、二（10,11）上， Y轴打印导轨一、二（10,11）分别安装在X轴打印导轨一、二（5，6）上；X轴打印导轨一、二（5，6）分别用于支撑和控制Y轴打印导轨一、二（10,11），Y轴打印导轨一、二（10,11）分别用于支撑和控制打印头装置一、二（8,9）。
所述双向铺砂装置（12）安装在打印头装置一（8）和打印头装置二（9）的中间，并位于混砂装置（4）的下方。
本装置工作过程如下。
如图2所示，整个装置处于初始状态，打印头装置一（8）和Y轴打印导轨一（10）位于最左端，打印头装置二（9）和Y轴打印导轨二（11）位于最右端，双向铺砂装置（12）位于Y轴打印导轨一（10）和Y轴打印导轨二（11）中间且靠近右端的Y轴打印导轨二（11）。
当工作命令发出后，混砂装置（4）会将其中的型砂提供给双向铺砂装置（12），待双向铺砂装置（12）中型砂装满后混砂装置（4）停止送砂；完成送砂后双向铺砂器（12）向左移动在铺砂平台（3）上铺设一层型砂，随后位于右端的Y轴打印导轨二（11）带动打印头装置二（9）向左移动进行喷墨打印，打印头装置二（9）能够在Y轴打印导轨二（11）上进行Y向移动，Y轴打印导轨二（11）在喷墨打印状态下向左移动的速度小于或等于双向铺砂器（12）铺砂时的移动速度，因此双向铺砂器（12）先完成向左的铺砂过程，并在左端进行等待。
如图3所示，当打印头装置二（9）打印到最左端时，整个装置处于工作状态一，随后打印头装置二（9）迅速向右返回到右端的初始位置，并且Y轴打印导轨二（11）未处于喷墨打印状态下向右移动的速度大于双向铺砂器（12）的移动速度，因此Y轴打印导轨二（11）先回到右端进行等待；之后打印平台（3）下降一个铺砂层厚。
然后，位于左端的双向铺砂器（12）向右移动在打印平台（3）上铺砂下一层型砂，随后位于左端的Y轴打印导轨一（10）带动打印头装置一（8）向右移动进行喷墨打印，打印头装置一（8）能够在Y轴打印导轨一（10）上进行Y向移动，Y轴打印导轨一（10）在喷墨打印状态下向右移动的速度小于或等于双向铺砂器（12）铺砂时的移动速度，因此双向铺砂器（12）先完成向右的铺砂过程，并在右端进行等待。
如图4所示，当打印头装置一（8）打印到最右端时，整个装置处于工作状态二，随后打印头装置一（8）迅速向左返回到最左端的位置，并且Y轴打印导轨（10）未处于喷墨打印状态下向左移动的速度大于双向铺砂器（12）的移动速度，因此Y轴打印导轨（10）先回到左端进行等待；之后打印平台（3）下降一个铺砂层厚。
至此，整个装置完成了一次铺砂过程和打印过程的循环动作，之后的造型过程为上诉循环动作的重复，直到完成整个模型的打印造型。
最后需要说明，以上实施方案仅用于说明本发明的技术方案而非限制，本领域技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或是等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (2)

1.一种快速型砂3D打印装置，其特征在于：包括骨架结构、工作箱系统、混砂装置、导轨系统、打印头系统、双向铺砂器装置；所述工作箱系统包括工作箱体（2）和箱体中的工作平台（3），工作箱体（2）安装在骨架结构（1）的内部；所述混砂装置（4）安装在骨架结构（1）上；所述导轨系统包括X轴打印导轨一（5）、X轴打印导轨二（6）和一组X轴铺砂导轨（7），三组导轨并排安装在骨架结构（1）上；所述打印头系统包括打印头装置一（8）、打印头装置二（9）、Y轴打印导轨一（10）和Y轴打印导轨二（11），打印头装置一、二（8,9）分别安装在Y轴打印导轨一、二（10,11）上， Y轴打印导轨一、二（10,11）分别安装在X轴打印导轨一、二（5，6）上；所述双向铺砂装置（12）安装在X轴铺砂导轨（7）上，并位于混砂装置（4）的下方。
2.根据权利要求1所述的一种快速型砂3D打印装置，其特征在于：所述双向铺砂装置（12）安装在打印头装置一（8）和打印头装置二（9）的中间。
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