CN108656529A - 一种电场驱动熔融喷射沉积3d打印方法 - Google Patents

一种电场驱动熔融喷射沉积3d打印方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及打印机技术领域，具体的说是一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，本方法采用的熔融喷射沉积3D打印机采用分离式的操作台，便于操作人员对操作台进行清理，蓄水槽的设置能够加快熔融料的冷却凝固速度，并且通过移动机构能够带动操作台上下运动，以满足立体加工的需求，避免原料线被拉断；通过切割机构能够在加工完毕后快速将工件底座切掉，无需再进行后续操作，并且可根据底座的高低来调节切割机构的高度，适用范围广；通过输送机构能够对原料线进行保护和导向，使得原料线的输送过程更为顺畅，不会断开，第二转动电机的设置能够加快原料线的流通速度。

Description

一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法
技术领域
本发明涉及打印机技术领域，具体的说是一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法。
背景技术
电场驱动熔融喷射沉积3D打印机是熔融挤压成型技术，也叫熔融堆积成型，这种工艺的基础就是将热塑性塑料聚合体材料加热熔融成丝，像挤牙膏一样从喷头挤出，堆积在成型面上成型，设备涵盖从构建快速概念模型到慢速高精密模型的不同应用区间，材料主要是聚酯、ABS、弹性体材料、以及熔模铸造用蜡。
在打印过程中，原料线会被牵引至加工头处进行熔融排出，而目前的打印设备缺少对于原料线的导向、保护装置，使得原料线容易被污染或扯断；在对不同高度进行打印时，主要是加工头上下运动，这便造成对于原料线的拉力会改变，使得牵引输送不稳定；在加工完成后，需要取下工件通过其他设备对工件底座进行去除，比较麻烦，无需实现一次性成型。鉴于此，本发明提供了一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，其具有以下特点：
(1)本发明所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，采用分离式的操作台，便于操作人员对操作台进行清理，蓄水槽的设置能够加快熔融料的冷却凝固速度，并且通过移动机构能够带动操作台上下运动，以满足立体加工的需求，无需加工头上下运动，从而减少对于原料线的牵引力，避免原料线被拉断。
(2)本发明所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，通过切割机构能够在加工完毕后快速将工件底座切掉，无需再进行后续操作，切断效果好，并且可根据底座的高低来调节切割机构的高度，适用范围广。
(3)本发明所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，通过输送机构能够对原料线进行保护和导向，使得原料线的输送过程更为顺畅，不会断开，第二转动电机的设置能够加快原料线的流通速度。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，该方法采用的熔融喷射沉积3D打印机采用分离式的操作台，便于操作人员对操作台进行清理，蓄水槽的设置能够加快熔融料的冷却凝固速度，并且通过移动机构能够带动操作台上下运动，以满足立体加工的需求，无需加工头上下运动，从而减少对于原料线的牵引力，避免原料线被拉断；通过切割机构能够在加工完毕后快速将工件底座切掉，无需再进行后续操作，切断效果好，并且可根据底座的高低来调节切割机构的高度，适用范围广；通过输送机构能够对原料线进行保护和导向，使得原料线的输送过程更为顺畅，不会断开，第二转动电机的设置能够加快原料线的流通速度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，该方法包括以下步骤：
S1，将三维模型输入电脑中；
S2，将S1中的电脑与熔融喷射沉积3D打印机数据连接，电脑将三维模型形成数控编程，并将数控编程输送至熔融喷射沉积3D打印机中；
S3，S2中的熔融喷射沉积3D打印机进行三维打印；
S4，将S3中打印好的三维模型从熔融喷射沉积3D打印机中取出；
S5，将S4中形成的三维模型放入清洗液中进行清洗；
S6，将S5中清洗后的三维模型放入去毛刺清洗槽中，去毛刺清洗槽中盛放可以融化打印材料的液体；
S7，将S6中去毛刺后的三维模型利用清水进行清洗；
上述方法中采用的熔融喷射沉积3D打印机包括包括底座、侧板、加工头、支撑板、操作台、移动机构、切割机构、原料供给机构以及输送机构；所述底座的表面对称设有所述侧板；所述侧板之间安装有所述支撑板；所述支撑板的两侧均连接有所述移动机构，所述移动机构用以带动所述支撑板上下运动；所述支撑板的表面安装有所述操作台；所述支撑板的表面两侧滑动连接有所述切割机构，所述切割机构用以将成型件底座切除掉；所述侧板的外侧壁设有所述原料供给机构，所述原料供给机构用以将提供生产原料；所述原料供给机构的出口端连接有所述输送机构，所述输送机构用以对原料进行输送和保护；所述输送机构的端部连接有所述加工头，所述加工头设于所述操作台的顶部。
具体的，所述支撑板的表面两侧对称开有两个滑槽，所述支撑板的表面呈矩形分布有四个安装槽；为了实现对于操作台的稳定支撑。
具体的，所述操作台的内部开有蓄水槽，所述操作台的底面设有四个安装柱；所述安装柱与所述安装槽相对配合设置；为了便于取下操作台进行清理，保持操作台的洁净。
具体的，所述移动机构包括气动导轨和气动滑块，所述气动导轨垂直设于所述侧板的内部；所述气动导轨滑动连接所述气动滑块，所述气动滑块分别设于所述支撑板的两侧壁；为了实现支撑板、操作台的上下运动，无需加工头再上下运动。
具体的，所述切割机构包括支撑管、限位旋钮、支杆、第一转动电机、转轮、切割齿条以及滑块，所述滑块与所述滑槽相互配合连接，所述滑块设于所述支撑管的底端，所述支撑管的内部套接有所述支杆，所述支撑管、所述支杆之间通过所述限位旋钮固定连接，所述支杆的顶端设有所述第一转动电机，所述第一转动电机转动连接所述转轮，所述转轮对称设于所述切割齿条的两端内壁，所述切割齿条呈中部矩形结构、两端半圆弧结构，所述切割齿条的内壁与所述转轮的外壁紧密贴合；所述切割齿条的外壁均匀分布有锯齿结构；为了将成型件的底座切割掉，实现工件的一次成型，提高加工效率。
具体的，所述原料供给机构包括箱体、盖板、储存轮、原料线、固定机构以及第二转动电机，所述箱体设于所述侧板的外壁，所述箱体的外壁铰接有所述盖板，所述箱体的内部安装有所述储存轮，所述储存轮的两侧分别设有第一接头和第二接头，所述第一接头与所述第二转动电机之间相互扣合连接，所述第二接头与所述固定机构相互扣合连接，所述储存轮的外壁缠绕有所述原料线，所述固定机构包括第一盒体、压板、推板以及弹簧，所述第二接头伸入于所述第一盒体的内部，所述第二接头的端部与所述压板相互接触，所述压板的内壁连接有所述弹簧，所述压板的侧壁垂直设有所述推板，所述推板贯穿于所述第一盒体的外表面，所述推板与所述第一盒体滑动连接；为了将原料稳定、快速的排出，并当原料使用完毕后，能够快速更换。
具体的，所述输送机构包括第一输送轮、第一保护管、第二盒体、第二输送轮以及第二保护管，所述原料线贯穿于所述第一输送轮、所述第一保护管、所述第二输送轮以及所述第二保护管，所述第二保护管与所述加工头相互连通，所述保护管的顶端连通管有所述第二盒体，所述第二盒体的内部设有所述第二输送轮，所述第二盒体的侧壁连通有所述第一保护管，所述第一保护管、所述第二保护管之间相互垂直设置；为了对原料进行保护，避免其被污染、折断。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，采用分离式的操作台，便于操作人员对操作台进行清理，蓄水槽的设置能够加快熔融料的冷却凝固速度，并且通过移动机构能够带动操作台上下运动，以满足立体加工的需求，无需加工头上下运动，从而减少对于原料线的牵引力，避免原料线被拉断。
(2)本发明所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，通过切割机构能够在加工完毕后快速将工件底座切掉，无需再进行后续操作，切断效果好，并且可根据底座的高低来调节切割机构的高度，适用范围广。
(3)本发明所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，通过输送机构能够对原料线进行保护和导向，使得原料线的输送过程更为顺畅，不会断开，第二转动电机的设置
能够加快原料线的流通速度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本方法采用的电场驱动熔融喷射沉积3D打印机的结构示意图；
图2为图1所示的支撑板、移动机构以及操作台连接结构示意图；
图3为图1所示的切割机构结构示意图；
图4为图1所示的原料供给机构结构示意图；
图5为图1所示的输送机构结构示意图。
图中：1、底座，2、支撑板，21、安装槽，22、滑槽，3、操作台，31、蓄水槽，32、安装柱，4、移动机构，41、气动导轨，42、气动滑块，5、切割机构，51、支撑管，52、限位旋钮，53、支杆，54、第一转动电机，55、转轮，56、切割齿条，57、滑块，6、原料供给机构，61、箱体，62、盖板，63、储存轮，631、第一接头，632、第二接头，64、原料线，65、固定机构，651、第一盒体，652、压板，653、推板，654、弹簧，66、第二转动电机，7、输送机构，71、第一输送轮，72、第一保护管，73、第二盒体，74、第二输送轮，75、第二保护管，8、加工头，9、侧板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图5所示，本发明所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，该方法包括以下步骤：
S1，将三维模型输入电脑中；
S2，将S1中的电脑与熔融喷射沉积3D打印机数据连接，电脑将三维模型形成数控编程，并将数控编程输送至熔融喷射沉积3D打印机中；
S3，S2中的熔融喷射沉积3D打印机进行三维打印；
S4，将S3中打印好的三维模型从熔融喷射沉积3D打印机中取出；
S5，将S4中形成的三维模型放入清洗液中进行清洗；
S6，将S5中清洗后的三维模型放入去毛刺清洗槽中，去毛刺清洗槽中盛放可以融化打印材料的液体；
S7，将S6中去毛刺后的三维模型利用清水进行清洗；
上述方法中采用的熔融喷射沉积3D打印机包括底座1、侧板9、加工头8、支撑板2、操作台3、移动机构4、切割机构5、原料供给机构6以及输送机构7；所述底座1的表面对称设有所述侧板9；所述侧板9之间安装有所述支撑板2；所述支撑板2的两侧均连接有所述移动机构4，所述移动机构4用以带动所述支撑板2上下运动；所述支撑板2的表面安装有所述操作台3；所述支撑板2的表面两侧滑动连接有所述切割机构5，所述切割机构5用以将成型件底座切除掉；所述侧板9的外侧壁设有所述原料供给机构6，所述原料供给机构6用以将提供生产原料；所述原料供给机构6的出口端连接有所述输送机构7，所述输送机构7用以对原料进行输送和保护；所述输送机构7的端部连接有所述加工头8，所述加工头8设于所述操作台3的顶部。
具体的，如图2所示，所述支撑板2的表面两侧对称开有两个滑槽22，所述支撑板2的表面呈矩形分布有四个安装槽21；为了实现对于操作台3的稳定支撑。
具体的，如图2所示，所述操作台3的内部开有蓄水槽31，所述操作台3的底面设有四个安装柱32；所述安装柱32与所述安装槽21相对配合设置；为了便于取下操作台3进行清理，保持操作台3的洁净。
具体的，如图2所示，所述移动机构4包括气动导轨41和气动滑块42，所述气动导轨41垂直设于所述侧板9的内部；所述气动导轨41滑动连接所述气动滑块42，所述气动滑块42分别设于所述支撑板2的两侧壁；为了实现支撑板2、操作台3的上下运动，无需加工头8再上下运动。
具体的，如图3所示，所述切割机构5包括支撑管51、限位旋钮52、支杆53、第一转动电机54、转轮55、切割齿条56以及滑块57，所述滑块57与所述滑槽22相互配合连接，所述滑块57设于所述支撑管51的底端，所述支撑管51的内部套接有所述支杆53，所述支撑管51、所述支杆53之间通过所述限位旋钮52固定连接，所述支杆53的顶端设有所述第一转动电机54，所述第一转动电机54转动连接所述转轮55，所述转轮55对称设于所述切割齿条56的两端内壁，所述切割齿条56呈中部矩形结构、两端半圆弧结构，所述切割齿条56的内壁与所述转轮55的外壁紧密贴合；所述切割齿条56的外壁均匀分布有锯齿结构；为了将成型件的底座切割掉，实现工件的一次成型，提高加工效率。
具体的，如图4所示，所述原料供给机构6包括箱体61、盖板62、储存轮63、原料线64、固定机构65以及第二转动电机66，所述箱体61设于所述侧板9的外壁，所述箱体61的外壁铰接有所述盖板62，所述箱体61的内部安装有所述储存轮63，所述储存轮63的两侧分别设有第一接头631和第二接头632，所述第一接头631与所述第二转动电机66之间相互扣合连接，所述第二接头632与所述固定机构65相互扣合连接，所述储存轮63的外壁缠绕有所述原料线64，所述固定机构65包括第一盒体651、压板652、推板653以及弹簧654，所述第二接头632伸入于所述第一盒体651的内部，所述第二接头632的端部与所述压板652相互接触，所述压板652的内壁连接有所述弹簧654，所述压板652的侧壁垂直设有所述推板653，所述推板653贯穿于所述第一盒体651的外表面，所述推板653与所述第一盒体651滑动连接；为了将原料稳定、快速的排出，并当原料使用完毕后，能够快速更换。
具体的，如图5所示，所述输送机构7包括第一输送轮71、第一保护管72、第二盒体73、第二输送轮74以及第二保护管75，所述原料线64贯穿于所述第一输送轮71、所述第一保护管72、所述第二输送轮74以及所述第二保护管75，所述第二保护管75与所述加工头8相互连通，所述保护管75的顶端连通管有所述第二盒体73，所述第二盒体73的内部设有所述第二输送轮74，所述第二盒体73的侧壁连通有所述第一保护管72，所述第一保护管72、所述第二保护管75之间相互垂直设置；为了对原料进行保护，避免其被污染、折断。
采用分离式的操作台3，便于操作人员对操作台3进行清理，蓄水槽31的设置能够加快熔融料的冷却凝固速度，并且通过移动机构4能够带动操作台3上下运动，以满足立体加工的需求，无需加工头8上下运动，从而减少对于原料线64的牵引力，避免原料线被拉断；通过切割机构5能够在加工完毕后快速将工件底座切掉，无需再进行后续操作，切断效果好，并且可根据底座的高低来调节切割机构5的高度，适用范围广；通过输送机构7能够对原料线64进行保护和导向，使得原料线64的输送过程更为顺畅，不会断开，第二转动电机66的设置能够加快原料线64的流通速度。具体的有：
(1)在打印过程中，加工头8可将原料线64抽出，第二转动电机66带动储存轮63转动，从而提高原料线64的排出速度，原料线64经过第一输送轮71时转向，进入到第一保护管72内，随后再次通过第二输送轮74转向进入到第二保护管75内，最后进入到加工头8内进行熔融排出；
(2)熔融原料通过加工头8排出并堆积在操作台3的表面，当加工至一定高度后，气动滑块42沿着气动滑轨41运动，进而带动支撑板2、操作台3整体向下运动，以便于后续的立体加工，熔融料排出至操作台3上时，蓄水槽31内的水能够对物料进行冷却，加工其成型速度；
(3)当物料成型完毕后，可根据工件底座的高度，调节支杆53至合适的伸出长度，拧紧限位旋钮52，随后启动第一转动电机54带动转轮55转动，使得切割齿条56能够不断的转动，随后沿着滑槽22推动切割机构5，随后切割机构5便可将工件底座切割掉，无需后续再进行操作，最后从支撑板2上取下操作台3进行清理；
(4)当原料使用完毕后，可取出新的储存轮63，推动推板653带动压板652运动，从而压缩弹簧654，随后将旧的储存轮63取下，新的储存轮63的第二接头632插入到第一盒体651内、第一接头631与第二转动电机66相互扣合，松开推板653，弹簧654便可推动压板652并对储存轮63进行夹持限位。
本发明通过采用分离式的操作台3，便于操作人员对操作台3进行清理，蓄水槽31的设置能够加快熔融料的冷却凝固速度，并且通过移动机构4能够带动操作台3上下运动，以满足立体加工的需求，无需加工头8上下运动，从而减少对于原料线64的牵引力，避免原料线64被拉断；通过切割机构5能够在加工完毕后快速将工件底座切掉，无需再进行后续操作，切断效果好，并且可根据底座1的高低来调节切割机构5的高度，适用范围广；通过输送机构7能够对原料线64进行保护和导向，使得原料线64的输送过程更为顺畅，不会断开，第二转动电机66的设置能够加快原料线64的流通速度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1，将三维模型输入电脑中；
S2，将S1中的电脑与熔融喷射沉积3D打印机数据连接，电脑将三维模型形成数控编程，并将数控编程输送至熔融喷射沉积3D打印机中；
S3，S2中的熔融喷射沉积3D打印机进行三维打印；
S4，将S3中打印好的三维模型从熔融喷射沉积3D打印机中取出；
S5，将S4中形成的三维模型放入清洗液中进行清洗；
S6，将S5中清洗后的三维模型放入去毛刺清洗槽中，去毛刺清洗槽中盛放可以融化打印材料的液体；
S7，将S6中去毛刺后的三维模型利用清水进行清洗；
上述方法中采用的熔融喷射沉积3D打印机包括底座(1)、侧板(9)、加工头(8)、支撑板(2)、操作台(3)、移动机构(4)、切割机构(5)、原料供给机构(6)以及输送机构(7)；所述底座(1)的表面对称设有所述侧板(9)；所述侧板(9)之间安装有所述支撑板(2)；所述支撑板(2)的两侧均连接有所述移动机构(4)，所述移动机构(4)用以带动所述支撑板(2)上下运动；所述支撑板(2)的表面安装有所述操作台(3)；所述支撑板(2)的表面两侧滑动连接有所述切割机构(5)，所述切割机构(5)用以将成型件底座切除掉；所述侧板(9)的外侧壁设有所述原料供给机构(6)，所述原料供给机构(6)用以将提供生产原料；所述原料供给机构(6)的出口端连接有所述输送机构(7)，所述输送机构(7)用以对原料进行输送和保护；所述输送机构(7)的端部连接有所述加工头(8)，所述加工头(8)设于所述操作台(3)的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，其特征在于：所述支撑板(2)的表面两侧对称开有两个滑槽(22)，所述支撑板(2)的表面呈矩形分布有四个安装槽(21)。
3.根据权利要求2所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，其特征在于：所述操作台(3)的内部开有蓄水槽(31)，所述操作台(3)的底面设有四个安装柱(32)；所述安装柱(32)与所述安装槽(21)相对配合设置。
4.根据权利要求1所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，其特征在于：所述移动机构(4)包括气动导轨(41)和气动滑块(42)，所述气动导轨(41)垂直设于所述侧板(9)的内部；所述气动导轨(41)滑动连接所述气动滑块(42)，所述气动滑块(42)分别设于所述支撑板(2)的两侧壁。
5.根据权利要求2所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，其特征在于：所述切割机构(5)包括支撑管(51)、限位旋钮(52)、支杆(53)、第一转动电机(54)、转轮(55)、切割齿条(56)以及滑块(57)，所述滑块(57)与所述滑槽(22)相互配合连接，所述滑块(57)设于所述支撑管(51)的底端，所述支撑管(51)的内部套接有所述支杆(53)，所述支撑管(51)、所述支杆(53)之间通过所述限位旋钮(52)固定连接，所述支杆(53)的顶端设有所述第一转动电机(54)，所述第一转动电机(54)转动连接所述转轮(55)，所述转轮(55)对称设于所述切割齿条(56)的两端内壁，所述切割齿条(56)呈中部矩形结构、两端半圆弧结构，所述切割齿条(56)的内壁与所述转轮(55)的外壁紧密贴合；所述切割齿条(56)的外壁均匀分布有锯齿结构。
6.根据权利要求1所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，其特征在于：所述原料供给机构(6)包括箱体(61)、盖板(62)、储存轮(63)、原料线(64)、固定机构(65)以及第二转动电机(66)，所述箱体(61)设于所述侧板(9)的外壁，所述箱体(61)的外壁铰接有所述盖板(62)，所述箱体(61)的内部安装有所述储存轮(63)，所述储存轮(63)的两侧分别设有第一接头(631)和第二接头(632)，所述第一接头(631)与所述第二转动电机(66)之间相互扣合连接，所述第二接头(632)与所述固定机构(65)相互扣合连接，所述储存轮(63)的外壁缠绕有所述原料线(64)，所述固定机构(65)包括第一盒体(651)、压板(652)、推板(653)以及弹簧(654)，所述第二接头(632)伸入于所述第一盒体(651)的内部，所述第二接头(632)的端部与所述压板(652)相互接触，所述压板(652)的内壁连接有所述弹簧(654)，所述压板(652)的侧壁垂直设有所述推板(653)，所述推板(653)贯穿于所述第一盒体(651)的外表面，所述推板(653)与所述第一盒体(651)滑动连接。
7.根据权利要求6所述的一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法，其特征在于：所述输送机构(7)包括第一输送轮(71)、第一保护管(72)、第二盒体(73)、第二输送轮(74)以及第二保护管(75)，所述原料线(64)贯穿于所述第一输送轮(71)、所述第一保护管(72)、所述第二输送轮(74)以及所述第二保护管(75)，所述第二保护管(75)与所述加工头(8)相互连通，所述保护管(75)的顶端连通管有所述第二盒体(73)，所述第二盒体(73)的内部设有所述第二输送轮(74)，所述第二盒体(73)的侧壁连通有所述第一保护管(72)，所述第一保护管(72)、所述第二保护管(75)之间相互垂直设置。
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