CN115503233A - 一种基于2d振镜的3d打印设备及打印工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于2D振镜的3D打印设备及打印工艺，涉及3D打印技术领域。该基于2D振镜的3D打印设备，包括电机，所述电机的输出端固定连接有连接板，所述连接板的上表面固定连接有两个液压杆，所述连接板的中心处固定连接有打印缸内壁，所述打印缸内壁的外壁滑动连接有打印底板，所述连接板的上表面设置有打印缸外壁，所述打印缸内壁的外壁一侧设置有供粉仓，所述打印底板的外壁与打印缸外壁的外壁相贴合，所述液压杆设置在打印缸外壁的内部。通过3D振镜成型时，每次扫描一个面后，需要停止，然后等待铺粉加热，使用2D振镜成型时，打印缸旋转的同时，铺粉、加热同时进行，相对于面扫描，线扫描速度会快很多，极大的提到打印效率。

Description

一种基于2D振镜的3D打印设备及打印工艺
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体为一种基于2D振镜的3D打印设备及打印工艺。
背景技术
现有的3D激光烧结成型设备的核心组成基本包含以下几部分：光学组件，成型仓、打印缸、补粉铺粉组件等，光学组件包括激光器、3D振镜、反射镜、场镜、扩束镜等。激光器发出的激光，经过反射镜、场镜或者扩束镜等结构后进入3D振镜。通过振镜的偏转，使激光到达打印面的所有区域，完成烧结任务，现有设备的打印流程如下：准备阶段：设备重复铺粉——加热——成型面下降的动作循环，直到打印面上有一定厚度的粉层，烧结阶段：设备不断重复铺粉——加热——扫描——成型面下降的过程，直到完成所有面的打印工作，会存在进行加热的时候大部面积进行加热，不方便对小面积进行控温，操作起来较为复杂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于2D振镜的3D打印设备及打印工艺，解决了大部面积进行加热，不方便对小面积进行控温，操作起来较为复杂的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于2D振镜的3D打印设备，包括电机，所述电机的输出端固定连接有连接板，所述连接板的上表面固定连接有两个液压杆，所述连接板的中心处固定连接有打印缸内壁，所述打印缸内壁的外壁滑动连接有打印底板，所述连接板的上表面设置有打印缸外壁，所述打印缸内壁的外壁一侧设置有供粉仓，所述打印缸内壁的外壁另一侧设置有加热板。
优选的，所述打印底板的外壁与打印缸外壁的外壁相贴合，所述液压杆设置在打印缸外壁的内部。
优选的，所述打印缸内壁设置在左右对称的液压杆之间，所述液压杆的输出端固定连接在打印底板的下表面。
优选的，所述电机的下表面固定连接有第一支撑板，所述第一支撑板的上表面固定连接有侧板。
优选的，所述供粉仓与加热板之间设置为平行关系，所述侧板的内壁固定连接有第二支撑板。
优选的，所述第二支撑板的下表面固定连接有振镜，所述侧板的内部固定连接有观察口。
优选的，所述侧板的内壁上端固定连接有激光器，所述激光器设置在观察口的上方，所述激光器与振镜之间设置为平行关系，所述振镜设置在打印底板的正上方。
一种基于2D振镜的3D打印工艺，包括以下步骤：
S1、首先将推入打印缸，打印缸是有打印缸外壁、打印缸内壁和打印底板组成，在进行工作和使用的时候打印缸内壁、打印缸外壁和打印底板以相同的角速度沿着同一个方向匀速旋转，同时打印底板以一定的速度向下运动。旋转的速度与下降的速度保持恒定的比率，即每转360°，下降一个扫描层的高度。
S2、在通过液压杆的伸缩将打印缸底板上升至打印平面，供粉仓填充粉末，打印缸通过电机的输出端开始旋转，加热板加热，打印底板同步下降。
S3、旋转过程中，供粉仓保持固定。供粉仓与外部粉缸直连，保证供粉仓内一直处于满状态，同时供粉仓的仓壁也承担了刮刀的作用，在打印仓旋转的过程中，供粉仓会把仓内的粉末均匀铺在打印底板上。
S4、当打印底板到达一定高度时，启动激光器，开始扫描，扫描时，打印缸和底板短暂停止，扫描完后，打印缸和底板恢复运动，重复以上的扫描，直至打印完毕。
S5、激光器发出的激光通过2D振镜，重复扫描打印底板上的同一条线，配合打印仓的整体旋转和底板的下降，将扫描线变成面，然后变成3D实体，加热板位于扫描线附近，实现粉末的实时预热。
本发明提供了一种基于2D振镜的3D打印设备及打印工艺。具备以下有益效果：
1、本发明通过3D振镜成型时，每次扫描一个面后，需要停止，然后等待铺粉加热，使用2D振镜成型时，打印缸旋转的同时，铺粉、加热同时进行。相对于面扫描，线扫描速度会快很多，而且扫描过程从下降——铺粉——加热——扫描变成旋转——扫描，极大的提到打印效率。
2、本发明通过打印的适宜温度区间只有5°左右，使用2D振镜时，加热板只需要加热很小的一块区域，相对于传统打印设备的大面积控温，要简单很多。
附图说明
图1为本发明的打印缸外壁部分结构示意图；
图2为本发明的加热板部分结构示意图；
图3为本发明的观察口部分结构示意图；
图4为本发明的立体结构示意图。
其中，1、电机；2、连接板；3、液压杆；4、打印缸内壁；5、打印底板；6、打印缸外壁；7、供粉仓；8、加热板；第一支撑板9、支撑板；10、侧板；11、激光器；12、第二支撑板；13、观察口；14、2D振镜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-4所示，本发明实施例提供一种基于2D振镜的3D打印设备，包括电机1，电机1的输出端固定连接有连接板2，连接板2的上表面固定连接有两个液压杆3，通过液压杆3的安装是为了将打印底板5进行移动更好的进行打印，连接板2的中心处固定连接有打印缸内壁4，打印缸内壁4的外壁滑动连接有打印底板5，连接板2的上表面设置有打印缸外壁6，打印缸内壁4的外壁一侧设置有供粉仓7，打印缸内壁4的外壁另一侧设置有加热板8，通过供粉仓7和加热板8的配合是为了将在打印底板5上面的材料进一步的进行加热与供粉的效果，打印缸是有打印缸外壁6、打印缸内壁4和打印底板5组成。
打印底板5的外壁与打印缸外壁6的外壁相贴合，液压杆3设置在打印缸外壁6的内部，通过液压杆3的伸缩为了将打印底板5更好的进行移动。
打印缸内壁4设置在左右对称的液压杆3之间，液压杆3的输出端固定连接在打印底板5的下表面，设置两个液压杆3是为了更好的对打印底板5进行移动。
电机1的下表面固定连接有第一支撑板9，第一支撑板9的上表面固定连接有侧板10，通过侧板10对内部的进行保护的效果。
供粉仓7与加热板8之间设置为平行关系，侧板10的内壁固定连接有第二支撑板12，是为了方便对原材料进行加热与输送的效果。
第二支撑板12的下表面固定连接有振镜14，侧板10的内部固定连接有观察口13，通过观察口13对内部的模型进行观察与检测的效果。
侧板10的内壁上端固定连接有激光器11，激光器11设置在观察口13的上方，激光器11与振镜14之间设置为平行关系，振镜14设置在打印底板5的正上方，通过激光器11与振镜14之间设置为平行关系是为了更好的进行建模的效果。
一种基于2D振镜的3D打印工艺，包括以下步骤：
S1、首先将推入打印缸，打印缸是有打印缸外壁6、打印缸内壁4和打印底板5组成，在进行工作和使用的时候打印缸内壁4、打印缸外壁6和打印底板5以相同的角速度沿着同一个方向匀速旋转，同时打印底板5以一定的速度向下运动。旋转的速度与下降的速度保持恒定的比率，即每转360°，下降一个扫描层的高度。
S2、在通过液压杆3的伸缩将打印缸底板上升至打印平面，供粉仓填充粉末，打印缸通过电机1的输出端开始旋转，加热板8加热，打印底板5同步下降。
S3、旋转过程中，供粉仓保持固定。供粉仓与外部粉缸直连，保证供粉仓内一直处于满状态，同时供粉仓的仓壁也承担了刮刀的作用，在打印仓旋转的过程中，供粉仓7会把仓内的粉末均匀铺在打印底板5上。
S4、当打印底板5到达一定高度时，启动激光器11，开始扫描，扫描时，打印缸和底板短暂停止，扫描完后，打印缸和底板恢复运动，重复以上的扫描，直至打印完毕。
S5、激光器11发出的激光通过2D振镜14，重复扫描打印底板5上的同一条线，配合打印仓的整体旋转和底板的下降，将扫描线变成面，然后变成3D实体，加热板8位于扫描线附近，实现粉末的实时预热。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于2D振镜的3D打印设备，包括电机(1)，其特征在于：所述电机(1)的输出端固定连接有连接板(2)，所述连接板(2)的上表面固定连接有两个液压杆(3)，所述连接板(2)的中心处固定连接有打印缸内壁(4)，所述打印缸内壁(4)的外壁滑动连接有打印底板(5)，所述连接板(2)的上表面设置有打印缸外壁(6)，所述打印缸内壁(4)的外壁一侧设置有供粉仓(7)，所述打印缸内壁(4)的外壁另一侧设置有加热板(8)。
2.根据权利要求1所述的一种基于2D振镜的3D打印设备，其特征在于：所述打印底板(5)的外壁与打印缸外壁(6)的外壁相贴合，所述液压杆(3)设置在打印缸外壁(6)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种基于2D振镜的3D打印设备，其特征在于：所述打印缸内壁(4)设置在左右对称的液压杆(3)之间，所述液压杆(3)的输出端固定连接在打印底板(5)的下表面。
4.根据权利要求1所述的一种基于2D振镜的3D打印设备，其特征在于：所述电机(1)的下表面固定连接有第一支撑板(9)，所述第一支撑板(9)的上表面固定连接有侧板(10)。
5.根据权利要求1所述的一种基于2D振镜的3D打印设备，其特征在于：所述供粉仓(7)与加热板(8)之间设置为平行关系，所述侧板(10)的内壁固定连接有第二支撑板(12)。
6.根据权利要求5所述的一种基于2D振镜的3D打印设备，其特征在于：所述第二支撑板(12)的下表面固定连接有振镜(14)，所述侧板(10)的内部固定连接有观察口(13)。
7.根据权利要求4所述的一种基于2D振镜的3D打印设备，其特征在于：所述侧板(10)的内壁上端固定连接有激光器(11)，所述激光器(11)设置在观察口(13)的上方，所述激光器(11)与振镜(14)之间设置为平行关系，所述振镜(14)设置在打印底板(5)的正上方。
8.一种基于2D振镜的3D打印工艺，，其特征在于：包括以下步骤：
S1、首先将推入打印缸，打印缸是有打印缸外壁(6)、打印缸内壁(4)和打印底板(5)组成，在进行工作和使用的时候打印缸内壁(4)、打印缸外壁(6)和打印底板(5)以相同的角速度沿着同一个方向匀速旋转，同时打印底板(5)以一定的速度向下运动。旋转的速度与下降的速度保持恒定的比率，即每转360°，下降一个扫描层的高度。
S2、在通过液压杆(3)的伸缩将打印缸底板上升至打印平面，供粉仓填充粉末，打印缸通过电机(1)的输出端开始旋转，加热板(8)加热，打印底板(5)同步下降。
S3、旋转过程中，供粉仓保持固定。供粉仓与外部粉缸直连，保证供粉仓内一直处于满状态，同时供粉仓的仓壁也承担了刮刀的作用，在打印仓旋转的过程中，供粉仓(7)会把仓内的粉末均匀铺在打印底板(5)上。
S4、当打印底板(5)到达一定高度时，启动激光器(11)，开始扫描，扫描时，打印缸和底板短暂停止，扫描完后，打印缸和底板恢复运动，重复以上的扫描，直至打印完毕。
S5、激光器(11)发出的激光通过2D振镜(14)，重复扫描打印底板(5)上的同一条线，配合打印仓的整体旋转和底板的下降，将扫描线变成面，然后变成3D实体，加热板(8)位于扫描线附近，实现粉末的实时预热。
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