CN205183786U - 一种连续增料3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D设备领域，一种连续增料3D打印机，包括箱体，以及设置在箱体上的圆形工作平面，以及用于在工作平面上进行增料打印的打印机构，以及用于驱动圆形工作平面旋转升降的驱动机构，以及用于控制打印机构和驱动机构的控制器；打印机构包括多个储料室和多条线性排列的出料口；所述控制器选择控制出料口的开合，多条出料口均与不同的储料室相通；多排出料口相交于一点呈扇形排布，扇形排布的出料口圆心处与圆形工作平面的圆心处于同一纵向轴线上。该3D打印机基于3D打印技术，能将其从间歇拓展至连续运作的模式，从运用单一材料拓展至同时运用多种材料沉积的模式，从而提升3D打印效率，完善3D打印效果。

Description

一种连续增料3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D设备领域，尤其涉及一种连续增料3D打印机。

背景技术

3D打印机是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器；3D打印机以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现有3D打印机工作时通过打印头装置的平面移动，配合打印平台的竖向移动来进行三维方向的移动，打印头装置运用单一材料进行3D打印，这类打印机打印效率较低，效果不够理想，急需改进。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种连续增料3D打印机，该3D打印机基于3D打印技术，能将其从间歇拓展至连续运作的模式，从运用单一材料拓展至同时运用多种材料沉积的模式，从而提升3D打印效率，完善3D打印效果。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种连续增料3D打印机，包括箱体，以及设置在箱体上的圆形工作平面，以及用于在圆形工作平面上进行增料打印的打印机构，以及用于驱动圆形工作平面旋转升降的驱动机构，以及用于控制打印机构和驱动机构的控制器；打印机构包括多个储料室和多条线性排列的出料口；所述控制器选择控制出料口的开合，多条出料口均与不同的储料室相通；多排出料口相交于一点呈扇形排布，扇形排布的出料口圆心处与圆形工作平面的圆心处于同一纵向轴线上。

作为优选，所述打印机构一侧的机架上还设有用于将沉积材料粘合的固化粘合装置，以及用于对粘合材料进行冷却的辅助冷却装置。实际使用时，固化粘合装置采用激光烧结金属粉末，激光烧结的形式，运用激光振镜系统熔融相应部分；辅助冷却装置对固化材料进行冷却，使沉积时的材料温度和固化后的材料温度差较小，若不保证其温差接近，由于热胀冷缩的原因，会使成品质量下降。

作为优选，所述箱体内部设有准备室和制造室，以及能在准备室和制造室之间移动的传送架；所述打印机构处于制造室上方，驱动机构处于制造室下方，传送架上定位有制造箱，圆形工作平面定位在制造箱内，圆形工作平面能沿制造箱内壁纵向旋转升降。上述结构采用传送架配备制造箱，具有三方面的功能：1，制造箱可轴向定位圆形工作平面；2，制造箱可方便打印后3D模型的取放，移动；3，打印时使用的沉积材料会产生流体，制造箱可用于防止流体倾泻。

作为优选，所述制造室内的箱体侧壁上设有用于定位传送架的架体吸附装置。

作为优选，所述传送架上设有与制造箱的下端箱口匹配的定位槽，定位槽的内侧壁上设有若干卡口，制造箱的外侧壁面下端设有与卡口相匹配的凸块。

作为优选，所述驱动机构包括驱动电机，以及设置在驱动电机输出端上的升降台面；所述升降台面上开设有负压通道，负压通道连接负压装置；使用时，通过升降台面吸附圆形工作平面，驱动电机驱动圆形工作平面螺旋升降。

本实用新型采用上述技术方案，该3D打印机基于3D打印技术，能将其从间歇拓展至连续运作的模式，从运用单一材料拓展至同时运用多种材料沉积的模式，从而提升3D打印效率，完善3D打印效果。使用时，送料装置固定，并在圆形工作平面增料，螺旋增料最终形成三维实体。增料时，圆形工作平面一边轴向运动，一边绕轴旋转，送料口持续增料，以半径连续扫一周的形式，随着圆形面螺旋沉积材料。多种材料沉积是用多条送料口的形式，根据输入的三维切片模型，控制送料口的相应部分的开合，并使用多条送料口交替送料的模式完成多种材料沉积功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为打印机构的结构示意图。

图3为传送架的结构示意图。

图4为计算步骤1）的示意图。

图5为计算步骤2）的示意图。

图6为计算步骤3）的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的优选实施方案作进一步详细的说明。

如图1~图6所示的一种连续增料3D打印机，包括箱体1，以及设置在箱体1上的圆形工作平面21，以及用于在圆形工作平面上进行增料打印的打印机构3，以及用于驱动圆形工作平面21旋转升降的驱动机构6，以及用于控制打印机构3和驱动机构6的控制器。打印机构3包括多个储料室和多条线性排列的出料口31；所述控制器选择控制出料口31的开合，多条出料口31均与不同的储料室相通；多排出料口31相交于一点呈扇形排布，扇形排布的出料口31圆心处与圆形工作平面21的圆心处于同一纵向轴线上。

所述打印机构3一侧的机架上还设有用于将沉积材料粘合的固化粘合装置，以及用于对粘合材料进行冷却的辅助冷却装置42。实际使用时，固化粘合装置采用激光烧结金属粉末，激光烧结的形式，运用激光振镜系统熔融相应部分；辅助冷却装置42对固化材料进行冷却，使沉积时的材料温度和固化后的材料温度差较小，若不保证其温差接近，由于热胀冷缩的原因，会使成品质量下降。

所述箱体1内部设有准备室11和制造室12，以及能在准备室11和制造室12之间移动的传送架13；所述打印机构3处于制造室12上方，驱动机构6处于制造室12下方，制造室12内的箱体1侧壁上设有用于定位传送架13的架体吸附装置43。所述传送架13上定位有制造箱5，具体是传送架13上设有与制造箱5的下端箱口匹配的定位槽131，定位槽131的内侧壁上设有若干卡口132，制造箱5的外侧壁面下端设有与卡口132相匹配的凸块51。所述圆形工作平面21定位设置在制造箱5内，圆形工作平面21能沿制造箱5内壁纵向旋转升降。上述结构采用传送架13配备制造箱5，具有三方面的功能：1，制造箱5可轴向定位圆形工作平面21；2，制造箱5可方便打印后3D模型的取放，移动；3，打印时使用的沉积材料会产生流体，制造箱5可用于防止流体倾泻。

所述驱动机构6包括驱动电机，以及设置在驱动电机输出端上的升降台面62；所述升降台面上开设有负压通道，负压通道连接负压装置；使用时，通过升降台面62吸附圆形工作平面21，驱动电机驱动圆形工作平面21螺旋升降。

上述一种连续增料3D打印机的打印方法，概述为开始→三维模型设计→模型文件导入切片处理软件进行螺旋切片→将切片文件转化为机器指令→将机器指令加载到连续增料3D打印机→机器制造准备（包括材料填装，清洁，调零等）→开始制造直至结束→后处理成型→结束。

上述打印方法具体细化则包括计算步骤和执行步骤；

所述计算步骤依次为：1）通过设计软件将三维实体文件逐层切片成连续的多层螺旋切片层；2）将三维实体文件每层螺旋切片层周向等分成多个楔形段；3）将每个楔形段径向分为多个小段，每一个小段便是一个像素；4）通过设计软件检验每个“像素”所需的材料，并转化为机械指令。

所述执行步骤依次为：1）将制造箱5固定在准备室11的传送架13上，并由传送架13运送至制造室12内固定；2）由驱动机构6驱动制造箱5内的圆形工作平面21上升至打印机构3下方；3）控制器通过计算步骤的计算结构控制驱动机构6带动圆形工作平面21缓慢螺旋下降，同时控制器选择性使用出料口31实现多种材料的沉积；4）通过固化粘合装置对沉积材料粘合，辅助冷却装置42对粘合材料进行冷却；5）打印完成，驱动机构6退出，制造箱5复位至准备室11。

综上所述，该3D打印机基于3D打印技术，能将其从间歇拓展至连续运作的模式，从运用单一材料拓展至同时运用多种材料沉积的模式，从而提升3D打印效率，完善3D打印效果。使用时，送料装置固定，并在圆形工作平面21增料，螺旋增料最终形成三维实体。增料时，圆形工作平面21一边轴向运动，一边绕轴旋转，送料口持续增料，以半径连续扫一周的形式，随着圆形面螺旋沉积材料。多种材料沉积是用多条送料口的形式，根据输入的三维切片模型，控制送料口的相应部分的开合，并使用多条送料口交替送料的模式完成多种材料沉积功能。

Claims (6)

1.一种连续增料3D打印机，包括箱体，以及设置在箱体上的圆形工作平面，以及用于在圆形工作平面上进行增料打印的打印机构，以及用于驱动圆形工作平面旋转升降的驱动机构，以及用于控制打印机构和驱动机构的控制器；其特征在于：打印机构包括多个储料室和多条线性排列的出料口；所述控制器选择控制出料口的开合，多条出料口均与不同的储料室相通；多排出料口相交于一点呈扇形排布，扇形排布的出料口圆心处与圆形工作平面的圆心处于同一纵向轴线上。

2.根据权利要求1所述的一种连续增料3D打印机，其特征在于：所述打印机构一侧的机架上还设有用于将沉积材料粘合的固化粘合装置，以及用于对粘合材料进行冷却的辅助冷却装置。

3.根据权利要求1所述的一种连续增料3D打印机，其特征在于：所述箱体内部设有准备室和制造室，以及能在准备室和制造室之间移动的传送架；所述打印机构处于制造室上方，驱动机构处于制造室下方，传送架上定位有制造箱，圆形工作平面定位在制造箱内，圆形工作平面能沿制造箱内壁纵向旋转升降。

4.根据权利要求3所述的一种连续增料3D打印机，其特征在于：所述制造室内的箱体侧壁上设有用于定位传送架的架体吸附装置。

5.根据权利要求3所述的一种连续增料3D打印机，其特征在于：所述传送架上设有与制造箱的下端箱口匹配的定位槽，定位槽的内侧壁上设有若干卡口，制造箱的外侧壁面下端设有与卡口相匹配的凸块。

6.根据权利要求1所述的一种连续增料3D打印机，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机，以及设置在驱动电机输出端上的升降台面；所述升降台面上开设有负压通道，负压通道连接负压装置。