CN116690981A - 一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，包括水平设置的热床安装底板、打印平台单元和弹簧钢板；其中所述打印平台单元的连接有升降装置；其中升降装置设置在所述热床安装底板上；其中弹簧钢板设置在打印平台单元上的打印平台上。所述升降装置的顶部通过球头关节轴承与打印平台相连接，打印平台底部固定有热电阻丝，可用于加热打印平台；同时打印平台底部开孔，孔内嵌入高温钐钴磁铁，用于吸附并固定在打印平台表面的弹簧钢板；本发明能够实现大尺寸熔融挤出增材制造零件底部的分区加热和温控；实现大尺寸熔融挤出增材制造零件的脱模。
Description
技术领域
本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及一种大尺寸熔融挤出增材制造打印机热床。
背景技术
热床是熔融挤出增材制造打印机不可缺少的装置之一，工件在成形过程中贴合于热床之上使底层维持高温，用于固定零件完成成形过程并减少收缩造成的成型零件翘边及变形。
在成型后小尺寸工件可通过将底板取下或使用工具铲等强行使底板与工件分离，易造成零件的变形及损伤破坏；对于大尺寸零件与热床的分离则更加困难，难以通过拆卸热床或使用手工、机械铲在不损伤工件的情况下分离热床及零件。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，能够实现大尺寸熔融挤出增材制造零件底部的分区加热和温控；实现大尺寸熔融挤出增材制造零件的脱模。
一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，包括水平设置的热床安装底板、打印平台单元和弹簧钢板；其中所述打印平台单元的连接有升降装置；其中升降装置设置在所述热床安装底板上；其中弹簧钢板设置在打印平台单元上的打印平台上。
本发明进一步改进，所述升降装置的顶部通过球头关节轴承与打印平台相连接，打印平台底部固定有热电阻丝，可用于加热打印平台；同时打印平台底部开孔，孔内嵌入高温钐钴磁铁，用于吸附并固定在打印平台表面的弹簧钢板；在打印平台表面开有凹槽，内部嵌入温度传感器，用于实时监测打印平台表面的加热温度。
本发明进一步改进，所述热床安装底板上根据成形零件尺寸的需要在其内部安装面排列安装多组升降装置和打印平台。
所述多组升降装置和打印平台可由控制板分别单独控制其升降、倾斜运动和加热温度，在打印前通过位于打印头一侧的激光扫描仪可以针对大尺寸热床表面平面度进行扫描测量，并通过针对每组升降装置的单独控制实现热床调平，此外多个铝合金打印平台能够实现大尺寸熔融挤出增材制造零件底部的分区加热和温控。
本发明进一步改进，所述打印平台采用铝合金打印平台，铝合金打印平台之间存在间隙；避免了因加热后铝合金平台高温膨胀导致的大面积平板翘曲变形影响打印平台的平面度。
本发明进一步改进，所述间隙为5mm。
本发明进一步改进，所述弹簧钢板为磁性不锈钢板；，可以通过磁力吸附于多组打印平台上，另一面用于固定打印零件，在打印完成后可由多组打印平台分别进行小角度倾斜与下降带动弹簧钢板与零件分离，实现大尺寸熔融挤出增材制造零件的脱模过程。
本发明的有益效果：
1、大面积热床的组成部分，用以带动大面积热床的弹簧钢板运动实现成形零件的脱模过程。
2、可自由组合制作大面积热床；每一加热板的加热可单独控制，可实现稳定可控的分区加热过程；同时每一加热板由底部的升降装置相连接，可带动热床及表面的弹簧钢板实现上下及小角度倾斜运动，实现大尺寸零件的无损脱模过程。
附图说明
图1、本发明的结构示意图；
图2、本发明的具体放大结构示意图；
图3、本发明升降装置通过关节轴承与打印平台连接的结构示意图；
图4、打印平台的仰视图。
附图标记列表：
其中1-弹簧钢板；2-打印平台单元；3-热床安装地板；21-打印平台；22-高温钐钴磁铁；23-关节轴承；24-升降装置；212-凹槽；211-开孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1所示的易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，包括水平放置的弹簧钢板1，打印平台单元2和热床安装底板3。其中打印平台单元2的详细结构如图2所示，打印平台单元2包含与热床安装底板3相连接的升降装置24，升降装置24顶部通过球头关节轴承23与打印平台21相连接，打印平台21底部固定有热电阻丝，可用于加热打印平台21；同时打印平台21底部开孔，孔内嵌入高温钐钴磁铁22，用于吸附并固定在打印平台21表面的弹簧钢板1；在打印平台21表面开有凹槽212，内部嵌入温度传感器，用于实时监测打印平台21表面的加热温度。
本实施例中，在安装底板3上安装有多个打印平台21，打印平台21由多个升降装置24构成一组升降装置控制一个打印平台21，可通过一组升降装置的协作实现顶部打印平台21的升降及小角度倾斜，如图3所示。
本实施例中，打印平台/1的尺寸为195mm×195mm，在安装底板3的长度及宽度方向间隔5mm安装一个打印平台21，在水平面共安装20×10个打印平台21构成弹簧钢板1的支撑面，弹簧钢板1及总热床使用面积为4000mm×2000mm。
如图3所示，本实施例中，打印平台单元2包含与热床安装底板3相连接的升降装置24，升降装置24顶部通过球头关节轴承23与打印平台21相连接，所使用的升降装置24为直线运动舵机，由四个直线运动舵机支撑打印平台21。
本实施例中，打印平台21为铝合金材质，在其底部固定有热电阻丝，可用于加热打印平台21至150℃；如图4所示，同时打印平台底部开孔211，孔内嵌入高温钐钴磁铁22，用于吸附并固定在打印平台21表面的弹簧钢板1；在打印平台21表面开有凹槽212，内部嵌入PT100温度传感器，用于实时监测打印平台表面的加热温度。
本实施例中，多个铝合金打印平台21间具有5mm间隙，避免了因加热后铝合金平台21加热后膨胀导致的大面积平板翘曲变形影响打印平台的平面度，同时铝合金平台外部边缘倒圆角避免划伤顶部的弹簧钢板1支撑面。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (6)
1.一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，其特征在于：包括水平设置的热床安装底板（3）、打印平台单元（2）和弹簧钢板（1）；其中所述打印平台单元（2）的连接有升降装置（24）；其中升降装置（24）设置在所述热床安装底板（3）上；其中弹簧钢板（1）设置在打印平台单元（2）上的打印平台（21）上。
2.根据权利要求1所述的一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，其特征在于：所述升降装置（24）的顶部通过球头关节轴承与打印平台（21）相连接，打印平台（21）底部固定有热电阻丝，可用于加热打印平台21；同时打印平台（21）底部开孔，孔内嵌入高温钐钴磁铁（22），用于吸附并固定在打印平台（21）表面的弹簧钢板（1）；在打印平台（21）表面开有凹槽，内部嵌入温度传感器，用于实时监测打印平台（21）表面的加热温度。
3.根据权利要求1所述的一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，其特征在于：所述热床安装底板（3）上根据成形零件尺寸的需要在其内部安装面排列安装多组升降装置（24）和打印平台（21）。
4.根据权利要求3所述的一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，其特征在于：所述打印平台（21）采用铝合金打印平台，铝合金打印平台之间存在间隙。
5.根据权利要求4所述的一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，其特征在于：所述间隙为5mm。
6.根据权利要求1所述的一种易脱模分区阵列熔融挤出增材制造热床，其特征在于：所述弹簧钢板为磁性不锈钢板。
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