CN207789731U - 一种3d打印装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印装置。包括基座和分别位于基座两侧的传送架，两个所述传送架上分别设有滚筒，所述滚筒通过载料薄膜连接，所述载料薄膜的上方依次设有送料机构和成型机构；所述成型机构包括成型平台和驱动成型平台上下运动的升降机构；所述载料薄膜的下方设有光束发生装置，所述载料薄膜和所述光束发生装置之间设有屏幕，所述屏幕与所述成型平台平行相对。本实用新型装置打印效率高，打印精确，构思巧妙，适合高粘度、流动性差的打印原料的3D打印。

Description

一种3D打印装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印装置。

背景技术

光固化3D打印原理为：通过程序把三维模型进行分层离散化处理，然后运用粉末状金属、树脂或塑料等可粘合性材料按照预先设计的造型结构分层打印出来，产生物体的剖面层，同时用特定频率的光波进行照射使粘合性材料快速固化，将每个剖面层堆积且粘合在一起，最终形成3D模型。

申请号201410724622.9的发明专利公开了一种光固化3D打印机，包括盛放有液态光敏树脂的容池、设置在所述液态光敏树脂中、用于承接已固化的光敏树脂的承板、驱动所述承板移动的驱动机构，所述光固化3D打印机还包括用于提供平行光束的光束发生组件、根据所离散的三维模型的切片的图像信息依次形成与所述切片的形状相同的透光区域的液晶屏，上位机控制驱动机构带动承板下移一定厚度的距离，承板上的第一层固化的光敏树脂与液晶屏之间所形成的间隙被液态光敏树脂重新填充从而又形成一层液态光敏树脂，平行光束照射在该层液态光敏树脂上使该层液态光敏树脂形成第二层固化的光敏树脂，如此不断叠加而形成目标打印零件的原型。

然而，该3D打印机有以下缺点：1、承板在液态光敏树脂中运动，由于溶液的流动性，不可避免的会对已固化的光敏树脂的形状造成影响，从而影响打印的精确度；2、只能打印粘度较低的树脂溶液，当打印溶液粘度较高、流动性较差时，很难保证打印溶液表面的平整度，从而打印精度很低或者无法打印，因此，急需要一种适合高粘度的打印原料并能保证打印精确度的3D打印机。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种适合高粘度的打印原料，并能提高打印的精确度和效率的3D打印装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种3D打印装置，包括基座和分别位于基座两侧的传送架，两个所述传送架上分别设有滚筒，所述滚筒通过载料薄膜连接，所述载料薄膜为透明载料薄膜；

所述载料薄膜的上方依次设有送料机构和成型机构；

所述成型机构包括成型平台和驱动成型平台上下运动的升降机构；

所述载料薄膜的下方设有光束发生装置，所述载料薄膜和所述光束发生装置之间设有屏幕，所述屏幕与所述成型平台平行相对。

进一步的，所述送料机构包括供料桶、与供料桶下端连接的挤出头和供料桶上端连通的进气管，所述供料桶内装有打印原料。

进一步的，所述送料机构和成型机构之间依次设有整料机构和刮板机构。

进一步的，所述整料机构包括机架、位于机架上的上压料滚筒和下压料滚筒，所述上压料滚筒和所述下压料滚筒之间为载料薄膜。

进一步的，所述刮板机构包括支架和滑动装置，所述支架分别位于载料薄膜的两侧，所述支架为倒U型，所述支架上设有滑槽，所述滑动装置包括滑块、刮料板、气压杆和气缸，所述滑块在所述滑槽内滑动，所述滑块上端连接气压杆，所述气缸驱动气压杆上下滑动，所述滑块连接有刮料板，所述滑动装置位于载料薄膜上方。

进一步的，所述升降机构包括液压杆和液压缸，所述液压杆底部连接所述成型平台，所述液压缸驱动液压杆上下运动。

进一步的，所述光束发生装置包括灯杯和位于所述灯杯底部的UV LED光源，所述灯杯的形状为上大下小的圆锥台。

进一步的，还包括回收机构，所述回收机构包括用于刮掉载料薄膜上的废料的回收桶，所述回收桶的上端边缘连接有清料板。

进一步的，所述屏幕为液晶屏。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型设置载料薄膜将高粘度的打印原料传动起来，实现3D打印的连续化，提高3D打印的生产效率，载料薄膜将打印原料传送到成型平台下方，成型平台用于粘结固化的打印原料层，相当于现有技术中的承板，成型平台独立的设置在载料薄膜上方，避免了在打印原料中上下运动，不会对已固化的打印原料的形状造成影响，从而提高了打印的精确度，本实用新型装置打印效率高，打印精确，构思巧妙，适合高粘度、流动性差的打印原料的3D打印。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中3D打印装置的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式中3D打印装置的刮板机构的结构示意图；

标号说明：

1、基座；2、传送架；3、滚筒；4、载料薄膜；5、成型平台；6、屏幕；

7、供料桶；71、挤出头；72、进气管；8、机架；81、上压料滚筒；

82、下压料滚筒；9、支架；91、滑块；911、气压杆；912、刮料板；

92、气缸；10、液压杆；11、液压缸；12、灯杯；13、UV LED光源；

14、回收桶；141、清料板；15、支撑板。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于:本实用新型设置载料薄膜将高粘度的打印原料传动起来，经过成型机构，打印原料层在光束发生装置产生的光束的照射下，形成光固化层，本实用新型装置打印效率高，适合高粘度打印原料的3D打印。

请参照图1和图2所示，一种3D打印装置，包括基座1和分别位于基座1两侧的传送架2，两个所述传送架2上分别设有滚筒3，所述滚筒3通过载料薄膜4连接，所述载料薄膜4为透明载料薄膜4，所述载料薄膜4包括载料薄膜4和下层载料薄膜4；

所述载料薄膜4的上方依次设有送料机构和成型机构；

所述成型机构包括成型平台5和驱动成型平台5上下运动的升降机构；

所述载料薄膜4的下方设有光束发生装置，所述载料薄膜4和所述光束发生装置之间设有屏幕6，所述屏幕6与所述成型平台5平行相对。

本实用新型的工作过程为：

1、利用上位机的3D绘图软件等三维建模组件建立零件的三维模型，通过离散程序将三维模型进行切片处理，并依次生成所有切片的图像信息。并生成第一个切片的图像信息。

2、打印原料层经过载料薄膜4运输到达成型机构，升降机构驱使成型平台5向下贴平打印原料层，屏幕6根据上位机所生成的第一个切片的图像信息形成与第一切片的形状相同的透光区域，光束发生装置发射的光束照射在屏幕6上，照射在屏幕6的透光区域内的光束穿过透光区域后照射在载料薄膜4的打印原料层上，照射在屏幕6的非透光区域的不会透过屏幕6，被光束照射的该层的打印原料形成固化的打印原料层，升降机构驱使成型平台5上升，使得固化的打印原料层与载料薄膜4分离，固化的打印原料层粘在成型平台5上，固化的打印原料层形成了目标打印零件的第一个截面。

3、屏幕6根据上位机所生成的第二个切片的图像信息形成与第二切片的形状相同的透光区域，打印原料经过整料机构和刮板机构，获得所需厚度的新打印原料层，载料薄膜4经过将所需厚度的新打印原料层输送到成型机构下方，穿过该透光区域的光束照射在新打印原料层上，升降机构驱使成型平台5向下贴紧新打印原料层，使得固化的打印原料层贴平新固化的打印原料层，新固化的打印原料层形成了目标打印零件的第二个截面。如此不断叠加而形成目标打印零件的原型。将目标打印零件的原型从成型平台5上拿下，并进行最终固化。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：本实用新型设置载料薄膜4将高粘度的打印原料传动起来，实现3D打印的连续化，提高3D打印的生产效率，成型平台5用于粘结固化的打印原料层，相当于现有技术中的承板，成型平台5独立的设置在载料薄膜4上方，避免了在打印原料中上下运动，不会对已固化的打印原料的形状造成影响，从而提高了打印的精确度，本实用新型装置打印效率高，打印精确，构思巧妙，适合高粘度、流动性差的打印原料的3D打印。

进一步的，所述送料机构包括供料桶7、与供料桶7下端连接的挤出头71和供料桶7上端连通的进气管72，所述供料桶7内装有打印原料。

由上述描述可知，打印原料为高粘度的溶液，流动性很差，进气管72内通入压缩空气，压缩空气将供料桶7内的打印原料压入挤出头71，挤出头71将打印原料挤出掉在载料薄膜4上，保证了打印原料出料的稳定性，从而保证了本实用新型的3D打印装置的精确度。

进一步的，所述送料机构和成型机构之间依次设有整料机构和刮板机构。

由上述描述可知，整料机构和刮板机构可以保证打印原料表面的平整度，从而提高3D打印的精确度。

进一步的，所述整料机构包括机架8、位于机架8上的上压料滚筒81和下压料滚筒82，所述上压料滚筒81和所述下压料滚筒82之间为载料薄膜4。

由上述描述可知，整料机构中设置上滚料筒和下滚料筒，使得堆积的打印原料经过整形后均匀的铺在载料薄膜4表面。

进一步的，所述刮板机构包括支架9和滑动装置，所述支架9分别位于载料薄膜4的两侧，所述支架9为倒U型，所述支架9上设有滑槽，所述滑动装置包括滑块91、刮料板912、气压杆911和气缸92，所述滑块91在所述滑槽内滑动，所述滑块91上端连接气压杆911，所述气缸92驱动气压杆911上下滑动，所述滑块91连接有刮料板912，所述滑动装置位于载料薄膜4上方。

由上述描述可知，刮板机构中的刮料板912可以调节高度，铺平后的打印原料经过刮料板912刮料后，可以获得所需厚度的平整的打印原料层

进一步的，所述升降机构包括液压杆10和液压缸11，所述液压杆10底部连接所述成型平台5，所述液压缸11驱动液压杆10上下运动。

进一步的，所述光束发生装置包括灯杯12和位于所述灯杯12底部的UV LED光源13，所述灯杯12的形状为上大下小的圆锥台。

由上述描述可知，UV LED光源13位于杯体的底部，光源产生的入射光线经过灯杯12进行多重反射后，得到聚光性好、均匀度高的出射光线，穿过屏幕6和载料薄膜4，照射位于载料薄膜4上的打印原料，使得打印原料的固化更迅速。

进一步的，还包括回收机构，所述回收机构包括用于刮掉载料薄膜4上的废料的回收桶14，所述回收桶14的上端边缘连接有清料板141。

由上述描述可知，清料板141刮掉载料薄膜4上的废料，有利于载料薄膜4的循环使用。

进一步的，所述屏幕为液晶屏。

实施例一

一种3D打印装置，包括基座1和分别位于基座1两侧的传送架2，两个所述传送架2上分别设有滚筒3，所述滚筒3通过载料薄膜4连接，所述载料薄膜4为透明载料薄膜4；

所述载料薄膜4的上方依次设有送料机构和成型机构，所述送料机构和成型机构之间依次设有整料机构和刮板机构；

所述成型机构包括成型平台5和驱动成型平台5上下运动的升降机构；

所述载料薄膜4的下方设有光束发生装置，所述载料薄膜4和所述光束发生装置之间设有屏幕6，所述屏幕6与所述成型平台5平行相对。

进一步的，所述送料机构包括供料桶7、与供料桶7下端连接的挤出头71和供料桶7上端连通的进气管72，所述供料桶7内装有打印原料。所述打印原料为光敏陶泥。所述整料机构包括机架8、位于机架8上的上压料滚筒81和下压料滚筒82，所述上压料滚筒81和所述下压料滚筒82之间为载料薄膜4。所述滚筒3之间设有支撑板15，所述支撑板15为∩型，所述下层载料薄膜4穿过支撑板15，所述光束发生装置、支架9和机架8放置在支撑板15上。

所述刮板机构包括支架9和滑动装置，所述支架9分别位于载料薄膜4的两侧，所述支架9为倒U型，所述支架9上设有滑槽，所述滑动装置包括滑块91、刮料板912、气压杆911和气缸92，所述滑块91在所述滑槽内滑动，所述滑块91上端连接气压杆911，所述气缸92驱动气压杆911上下滑动，所述滑块91连接有刮料板912，所述滑动装置位于载料薄膜4上方。

所述升降机构包括液压杆10和液压缸11，所述液压杆10底部连接所述成型平台5，所述液压缸11驱动液压杆10上下运动。

所述光束发生装置包括灯杯12和位于所述灯杯12底部的UV LED光源13，所述灯杯12的形状为上大下小的圆锥台。

还包括回收机构，所述回收机构包括用于刮掉载料薄膜4上的废料的回收桶14，所述回收桶14的上端边缘连接有清料板141。所述屏幕为液晶屏。

综上所述，本实用新型提供的3D打印装置，本实用新型设置载料薄膜将高粘度的打印原料传动起来，将整料机构、刮板机构和成型机构构成一个3D打印生产线，实现3D打印的连续化，提高3D打印的生产效率，整料机构和刮板机构可以保证打印原料表面的平整度，从而提高3D打印的精确度，成型平台用于粘结固化的打印原料层，相当于现有技术中的承板，成型平台独立的设置在载料薄膜上方，避免了在打印原料中上下运动，不会对已固化的打印原料的形状造成影响，从而提高了打印的精确度，打印原料为高粘度的溶液，流动性很差，进气管内通入压缩空气，压缩空气将供料桶内的打印原料压入挤出头，挤出头将打印原料挤出掉在载料薄膜上，保证了打印原料出料的稳定性，从而保证了本实用新型的3D打印装置的精确度。刮板机构中的刮料板可以调节高度，铺平后的打印原料经过刮料板刮料后，可以获得所需厚度的平整的打印原料层。

UV LED光源位于杯体的底部，光源产生的入射光线经过灯杯进行多重反射后，得到聚光性好、均匀度高的出射光线，穿过屏幕和载料薄膜，照射位于载料薄膜上的打印原料，使得打印原料的固化更迅速。清料板刮掉载料薄膜上的废料，有利于载料薄膜的循环使用。本实用新型装置打印效率高，打印精确，构思巧妙，适合高粘度、流动性差的打印原料的3D打印。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种3D打印装置，其特征在于，包括基座和分别位于基座两侧的传送架，两个所述传送架上分别设有滚筒，所述滚筒通过载料薄膜连接，所述载料薄膜为透明载料薄膜；

所述载料薄膜的上方依次设有送料机构和成型机构；

所述成型机构包括成型平台和驱动成型平台上下运动的升降机构；

所述载料薄膜的下方设有光束发生装置，所述载料薄膜和所述光束发生装置之间设有屏幕，所述屏幕与所述成型平台平行相对。

2.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述送料机构包括供料桶、与供料桶下端连接的挤出头和供料桶上端连通的进气管，所述供料桶内装有打印原料。

3.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述送料机构和成型机构之间依次设有整料机构和刮板机构。

4.根据权利要求3所述的3D打印装置，其特征在于，所述整料机构包括机架、位于机架上的上压料滚筒和下压料滚筒，所述上压料滚筒和所述下压料滚筒之间为载料薄膜。

5.根据权利要求3所述的3D打印装置，其特征在于，所述刮板机构包括支架和滑动装置，所述支架为倒U型，所述支架上设有滑槽，所述滑动装置包括滑块、刮料板、气压杆和气缸，所述滑块在所述滑槽内滑动，所述滑块上端连接气压杆，所述气缸驱动气压杆上下运动，所述滑块连接有刮料板，所述滑动装置位于载料薄膜上方。

6.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述升降机构包括液压杆和液压缸，所述液压杆底部连接所述成型平台，所述液压缸驱动液压杆上下运动。

7.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述光束发生装置包括灯杯和位于所述灯杯底部的UV LED光源，所述灯杯的形状为上大下小的圆锥台。

8.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，还包括回收机构，所述回收机构包括用于刮掉载料薄膜上的废料的回收桶，所述回收桶的上端边缘连接有清料板。

9.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述屏幕为液晶屏。