CN205272606U - 小型快速光固化3d打印机刮板系统 - Google Patents
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Abstract
一种小型快速光固化3D打印机刮板系统，其特征是它包括控制器（1）、电机（2）、滑块（3）、同步带（4）和导轨（5），电机（2）受控于控制器（1），电机带动同步带（4）旋转，同步带（4）与两个滑块（3）中的一个相连，两个滑块（3）分别安装在对应的导轨（5）上，两块滑块（3）之间安装有刮板体（6）。本实用新型在桌面型及小型3D打印机打印成型件时可以加快光固化液体树脂流动，快速将树脂均匀铺平在待成型部位，有助于提高3D打印成型质量，缩短打印周期等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种3D打印技术，尤其是一种刮板系统，具体地说是一种小型快速光固化3D打印机刮板系统。
背景技术
3D打印技术是增材制造技术的一种高新制造技术，与传统的去除材料加工技术完全不同，其根据物体的三维模型数据，利用成型设备分层加工、迭加成形来生成3D实体。目前3D打印主流技术中激光立体光固化技术（SLA）已成为较为成熟的制造工艺，其成型原理是：利用流体状态的光敏树脂(UV)在光照下发生聚合反应的特点，将光源按照待成型物体的截面形状进行照射，使流体状态的光敏树脂固化成型。该工艺具有成型过程自动化程度高、制作原型表面质量好、尺寸精度高以及能够实现比较精细的尺寸成型等特点，使之得到最为广泛的应用。
但是，传统的SLA技术液态光敏树脂原料在使用过程中容易产生收缩，影响光固化快速成型效果；现有的SLA系统设计复杂，在成型过程中，为了保证树脂液体加工表面的平整度，需要复杂且昂贵的设备去调节液面平整度，而且等待树脂均匀铺平时间长，进而导致整个打印周期较长，特别是当加工大体积物件时所需的二维面积越大，而液态树脂的流动性越差，进而降低了光固化成型效率。因此现有的SLA设备在成型过程中对树脂材料的利用率也较低，过高的成本和复杂的设备对SLA技术的大众化应用与推广产生阻碍作用，也不利于SLA设备的小型化应用。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的SLA成型过程中因树脂原料流动性差而导致光固化成型效率低的问题，设计一种小型快速光固化3D打印机刮板系统，以有效解决光敏树脂液面平整度调整的复杂化问题，提高SLA设备成型效率、降低设备体积，推动SLA技术的广泛应用。
本实用新型的技术方案是：
一种小型快速光固化3D打印机刮板系统，其特征是它包括控制器1、电机2、滑块3、同步带4和导轨5，电机2受控于控制器1，电机带动同步带4旋转，同步带4与两个滑块3中的一个相连，两个滑块3分别安装在对应的导轨5上，两块滑块3之间安装有刮板体6。
所述刮板体6由一体式刮板13和第一连接螺栓12组成，一体式刮板13的两端通过第一连接螺栓12固定在滑块3上，一体式刮板13的下部整体连接有刮刀。
所述刮板体6由刮板架8和刮刀11组成，刮板架8通过第二连接螺栓7固定在滑块3上，刮刀11插装在刮板架8上的凹槽14中并通过侧面的紧固螺钉10固定在所述的凹槽14中。
所述的刮板架8上安装有调整刮刀11水平位置的调整螺钉9。
所述的刮刀为PU树脂、PVC树脂、特氟龙或硅胶制品。
本实用新型的传动方式除了带传动外还可为齿轮传动或滚珠丝杠传动或链传动。链传动时的驱动机构包括电机、链条、滑块组成。
本实用新型的刮刀的移动由控制器发出，并随刮板本体一起移动，带动光敏树脂的快速流动。
本发明的控制器受控于3D打印系统，结合打印系统的需要来发出刮刀的移动命令。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型能加速液态光敏树脂的流动，减少调整液面平整度时间，提高其成型效率。
本实用新型能使SLA设备实现小型化并且能在小型设备上加工出大体积的3D物件。利用驱动机构中的电机控制刮板本体中的刮刀，促进液态光敏树脂的流动，并将树脂均匀铺平在待成型部位，可以有效提高产品成型效率，改善成型效果，增大成型体积；也使得SLA打印设备小型化、桌面化，推动SLA技术的广泛应用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的分体式刮板体的结构示意图。
图3是本实用新型的一体式刮板体的结构示意图。
图4是本实用新型的带凹槽的刮板架结构示意图。
图中：1是控制器、2是电机、3是滑块、4是同步带、5是导轨、6是刮板体、7是连接螺栓、8是刮板架、9是调整螺钉、10是紧固螺钉、11是刮刀、12是连接螺栓、13是一体式刮板，14是凹槽、15是紧固螺纹孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例一。
如图1、2、4所示。
一种小型快速光固化3D打印机刮板系统，它包括控制器1、电机2、滑块3、同步带4和导轨5，如图1所示，电机2受控于控制器1，电机带动同步带4旋转，同步带4与两个滑块3中的一个相连，两个滑块3分别安装在对应的导轨5上，两块滑块3之间安装有刮板体6。本实施例的刮板体6如图2所示，它由图4所示的刮板架8和刮刀11组成，刮板架8通过第二连接螺栓7固定在滑块3上，刮刀11插装在刮板架8上的凹槽14中并通过侧面的紧固螺钉10固定在所述的凹槽14中，刮板架8上安装有调整刮刀11水平位置的调整螺钉9。刮刀11可采用PU树脂、PVC树脂、特氟龙或硅胶制作。
本实施例采用同步带式驱动分体式刮板。如图1所示，它通过导轨5固定在小型或桌面型3D打印机的工作台上方，刮板本体位于工作台的上部并通过连接螺栓7与滑块3相连，滑块3安装在导轨5上，滑块3在同步带4的带动下沿导轨5前后移动从而带动刮板本体作前后移动实现对工作台面的刮平操作，同步带4由2电机驱动。
本实施例在实施之前，如图2所示首先将刮刀11嵌入带有凹槽14的刮板架8槽内，再利用紧固螺钉10的挤压力使得刮刀11与刮板架8连接在一起，当将刮刀本体安装在3D打印机上以后，通过调整螺钉9调整刮刀与所对应的3D打印工作台平行，进而保证所铺设的每一层树脂工作液都是同等厚度。
本案例中当3D打印机中的光源照射在工作台上待成型部位，待被照射位置液体光固化之后，工作台向下移动一定距离，控制器1向电机2发出旋转命令，驱动同步带4带动导轨5上的滑块3移动，滑块3的移动会带动刮板架6的运动，进而使得刮板架6上的刮刀11在工作台上待成型的成型件表面移动，刮刀11的直线移动会加速液体树脂材料的快速流动，使得新的液体树脂铺平在已成型部位的平面上，如此，不断重复，可形成成型物体。
实施例二。
如图1、3所示。
本实施例采用同步带驱动刮板。如图1所示。它通过导轨5固定在小型或桌面型3D打印机的工作台上方，一体式刮板13位于工作台的上部并通过连接螺钉12与滑块3相连，滑块3安装在导轨5上，滑块3在同步带4的带动下沿导轨5前后移动从而带动刮板本体作前后移动实现对工作台面的刮平操作，同步带4由电机2驱动。
本案例中当3D打印机中的光源照射在工作台上待成型部位，待被照射位置液体光固化之后，工作台向下移动一定距离，控制器1向电机2发出旋转命令，驱动同步带4带动导轨5上的滑块3移动，滑块3的移动会带动一体式刮板13的运动，进而使得一体式刮板13整体相连的刮刀在工作台上待成型的成型件表面移动，刮刀的直线移动会加速液体树脂材料的快速流动，使得新的液体树脂铺平在已成型部位的平面上，如此，不断重复，可形成成型物体。
实施例三。
本实施例采用链式驱动分体式刮板。与案例1区别之处在于采用的驱动方式不同，采用的是链式驱动，其他工作步骤如同实施例1。
实施例四。
本实施例采用链式驱动一体式刮板。本实施例与案例2区别之处在于采用的驱动方式不同，采用的是链式驱动，其他工作步骤如同实施例2。
具体实施时，本实用新型的滑块驱动还可采用其它等效方式实现。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (5)
1.一种小型快速光固化3D打印机刮板系统，其特征是它包括控制器（1）、电机（2）、滑块（3）、同步带（4）和导轨（5），电机（2）受控于控制器（1），电机带动同步带（4）旋转，同步带（4）与两个滑块（3）中的一个相连，两个滑块（3）分别安装在对应的导轨（5）上，两块滑块（3）之间安装有刮板体（6）。
2.根据权利要求1所述的小型快速光固化3D打印机刮板系统，其特征是所述刮板体（6）由一体式刮板（13）和第一连接螺栓（12）组成，一体式刮板（13）的两端通过第一连接螺栓（12）固定在滑块（3）上，一体式刮板（13）的下部整体连接有刮刀。
3.根据权利要求1所述的小型快速光固化3D打印机刮板系统，其特征是所述刮板体（6）由刮板架（8）和刮刀（11）组成，刮板架（8）通过第二连接螺栓（7）固定在滑块（3）上，刮刀（11）插装在刮板架（8）上的凹槽（14）中并通过侧面的紧固螺钉（10）固定在所述的凹槽（14）中。
4.根据权利要求3所述的小型快速光固化3D打印机刮板系统，其特征是刮板架（8）上安装有调整刮刀（11）水平位置的调整螺钉（9）。
5.根据权利要求2或3所述的小型快速光固化3D打印机刮板系统，其特征是所述的刮刀为PU树脂、PVC树脂、特氟龙或硅胶制品。
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