CN209051035U - 一种用于快速成型制造的多仓室3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于快速成型制造的多仓室3D打印机，采用全新结构设计，通过单台振镜（1）在所设计轨道平台（2）上的移动，实现对多个打印载体装置的移动选择性3D打印操作，各打印载体装置的仓室（3）彼此独立，分别所应用的粉料彼此互不接触，且完全无污染，如此，通过单台振镜（1）的应用，即可实现对多个独立仓室（3）内的3D打印操作，有效降低了设备成本，在科研、小批量生产等应用场景具有明显优势。

Description

一种用于快速成型制造的多仓室3D打印机

技术领域

本实用新型涉及一种用于快速成型制造的多仓室3D打印机，属于快速成型制造技术领域。

背景技术

快速成型制造的主要技术手段是3D打印技术，3D打印技术中很多都是采用粉末作为原材料，分层堆积，最后成型。这种新型的快速制造技术可以直接获得任意形状的成型件，不受成型件的复杂度的影响，为设计提供了更高的自由度，同时相比之前的加工工艺，其加工成本低，加工速度快，尤其适用于研发前期的实验验证和小批量生产，具有广阔的应用前景。

现阶段，在成型工艺上针对粉末成分要求很高，不能对粉末产生污染，所以大部分情况下每台3D打印机都固定一种材料进行打印，不进行换粉打印。但是很多实际应用场景需要一台设备打印不同的粉末，如高校科研、生产商小批量生产等，因为成本问题，无法采购多台3D打印机，只能进行换粉操作，换粉就需要全面清理具有残留粉末的部件，包括仓室、管道、滤芯等，过程相当繁琐，而且也无法完全保证粉末不受污染。该问题会影响成型件的质量以及3D打印机的使用成本，亟待解决。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用全新共用架构设计，以一台振镜应对多仓室，能够有效降低成本，提供工作效率的用于快速成型制造的多仓室3D打印机。

本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种用于快速成型制造的多仓室3D打印机，包括振镜、轨道平台和至少两个打印载体装置；

其中，各个打印载体装置分别均包括仓室、成型缸、粉料缸和电控刮刀装置；成型缸和粉料缸均为顶部敞开、底部封闭结构，成型缸和粉料缸的内部分别均固定设置电控升降平台，平台的形状、尺寸分别与所设缸内部截面的形状、尺寸相适应；

各打印载体装置中的仓室均为盒体结构，仓室水平设置应用，仓室的顶面、底面均呈水平姿态；各仓室的顶面上均设置贯穿其内外空间的打印通孔，各仓室的底面上均设置贯穿其内外空间的铺粉通孔与取料通孔，且各仓室上打印通孔与铺粉通孔在垂直其仓室顶面的方向上、彼此位置相对应；各仓室上打印通孔的口径与振镜工作端的口径相适应，各仓室上铺粉通孔的口径与对应成型缸顶部敞开口的口径相适应，以及各仓室上取料通孔的口径与对应粉料缸顶部敞开口的口径相适应；各打印载体装置中成型缸、粉料缸分别设置于对应仓室底面的下表面，成型缸的顶部敞开口固定对接铺粉通孔，粉料缸的顶部敞开口固定对接取料通孔；

各打印载体装置中的电控刮刀装置分别设置于对应仓室的内底面上，电控刮刀装置中的刮刀本体在电控下、贴合仓室的内底面来回移动，且刮刀本体的移动区域覆盖对应仓室的铺粉通孔与取料通孔；

所有仓室上表面所在面彼此共面，轨道平台固定设置于所有仓室的上表面，且轨道平台依次通过各仓室上表面的打印通孔，振镜活动设置于轨道平台上，振镜的工作端竖直向下，振镜沿轨道平台移动，且移动过程中振镜的工作端依次与各仓室上表面的打印通孔的相位置对接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括驱动电机，所述振镜与驱动电机相固定连接，驱动电机活动设置于所述轨道平台上，振镜的工作端竖直向下，驱动电机沿轨道平台电控移动，振镜随驱动电机的移动而移动，且移动过程中振镜的工作端依次与各仓室上表面的打印通孔的相位置对接。

本实用新型所述一种用于快速成型制造的多仓室3D打印机采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本实用新型所设计一种用于快速成型制造的多仓室3D打印机，采用全新结构设计，通过单台振镜在所设计轨道平台上的移动，实现对多个打印载体装置的移动选择性3D打印操作，各打印载体装置的仓室彼此独立，分别所应用的粉料彼此互不接触，且完全无污染，如此，通过单台振镜的应用，即可实现对多个独立仓室内的3D打印操作，有效降低了设备成本，在科研、小批量生产等应用场景具有明显优势。

附图说明

图1是本实用新型所设计用于快速成型制造的多仓室3D打印机的立体结构示意图。

其中，1. 振镜，2. 轨道平台，3. 仓室，4. 成型缸，5. 粉料缸。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型设计了一种用于快速成型制造的多仓室3D打印机，包括振镜1、轨道平台2和至少两个打印载体装置。

其中，各个打印载体装置分别均包括仓室3、成型缸4、粉料缸5和电控刮刀装置；成型缸4和粉料缸5均为顶部敞开、底部封闭结构，成型缸4和粉料缸5的内部分别均固定设置电控升降平台，平台的形状、尺寸分别与所设缸内部截面的形状、尺寸相适应。

各打印载体装置中的仓室3均为盒体结构，仓室3水平设置应用，仓室3的顶面、底面均呈水平姿态；各仓室3的顶面上均设置贯穿其内外空间的打印通孔，各仓室3的底面上均设置贯穿其内外空间的铺粉通孔与取料通孔，且各仓室3上打印通孔与铺粉通孔在垂直其仓室3顶面的方向上、彼此位置相对应；各仓室3上打印通孔的口径与振镜1工作端的口径相适应，各仓室3上铺粉通孔的口径与对应成型缸4顶部敞开口的口径相适应，以及各仓室3上取料通孔的口径与对应粉料缸5顶部敞开口的口径相适应；各打印载体装置中成型缸4、粉料缸5分别设置于对应仓室3底面的下表面，成型缸4的顶部敞开口固定对接铺粉通孔，粉料缸5的顶部敞开口固定对接取料通孔。

各打印载体装置中的电控刮刀装置分别设置于对应仓室3的内底面上，电控刮刀装置中的刮刀本体在电控下、贴合仓室3的内底面来回移动，且刮刀本体的移动区域覆盖对应仓室3的铺粉通孔与取料通孔。

所有仓室3上表面所在面彼此共面，轨道平台2固定设置于所有仓室3的上表面，且轨道平台2依次通过各仓室3上表面的打印通孔，振镜1活动设置于轨道平台2上，振镜1的工作端竖直向下，振镜1沿轨道平台2移动，且移动过程中振镜1的工作端依次与各仓室3上表面的打印通孔的相位置对接。

对于振镜1沿轨道平台2移动的设计，这里可以采用两种设计，一种是手动移动，则振镜1在手触的作用下，沿轨道平台2进行移动，使得振镜1的工作端依次分别与各仓室3上表面的打印通孔的相位置对接；另一种是电控方式移动，这种方式是基于驱动电机的设计下，使得振镜1在驱动电机的驱动控制下、沿轨道平台2移动，具体来讲，振镜1与驱动电机相固定连接，驱动电机活动设置于所述轨道平台2上，振镜1的工作端竖直向下，驱动电机沿轨道平台2电控移动，振镜1随驱动电机的移动而移动，且移动过程中振镜1的工作端依次与各仓室3上表面的打印通孔的相位置对接。

将上述所设计用于快速成型制造的多仓室3D打印机，应用于实际当中，对于各打印载体装置而言，首先分别针对各仓室3进行初始化操作，控制粉料缸5内部所设置电控升降平台下降，直至仓室3内底面相距粉料缸5内部电控升降平台上表面之间的空间，足够存放该仓室3粉料的使用量即可，并针对粉料缸5内部所设置电控升降平台上表面堆积存放相应使用量的粉料。

实际使用操作中，分别针对各仓室3内部进行控制：首先控制成型缸4中电控升降平台相对仓室3内底面高度位置、下降预设高度，该预设高度即每次铺粉高度；同时控制粉料缸5内部所设置电控升降平台工作，控制该电控升降平台上升，使得其上表面所堆放的封料突出于仓室3内底面预设高度，即突出于取料通孔预设高度；接着控制该仓室3当中的电控刮刀装置工作，即控制电控刮刀装置中的刮刀本体贴合仓室3的内底面移动，使得刮刀本体的移动区域依次划过仓室3中的取料通孔与铺粉通孔，如此在刮刀本体的作用下，突出于取料通孔的粉料被推向铺粉通孔中，并在刮刀本体划过铺粉通孔的过程中，粉料在刮刀本体的作用下、平铺于铺粉通孔中，即平铺于成型缸4中电控升降平台的上表面，当刮刀本体划过铺粉通孔之后，即完成3D烧结打印的单次铺粉操作；然后控制振镜1沿轨道平台2移动，依次至各仓室3上表面的打印通孔位置，由于各仓室3上打印通孔与铺粉通孔在垂直其仓室3顶面的方向上、彼此位置相对应，则当振镜1移动至仓室3上表面的打印通孔位置时，即可针对振镜1进行控制，使得振镜1工作，依次经打印通孔、铺粉通孔，针对对应成型缸4中电控升降平台上表面所铺设的粉料进行选择性烧结，如此按上述所示操作方法，即可饮用本实用新型所设计用于快速成型制造的多仓室3D打印机，实现多仓室的3D打印操作。

综上，本实用新型所设计用于快速成型制造的多仓室3D打印机，采用全新结构设计，通过单台振镜1在所设计轨道平台2上的移动，实现对多个打印载体装置的移动选择性3D打印操作，各打印载体装置的仓室3彼此独立，分别所应用的粉料彼此互不接触，且完全无污染，如此，通过单台振镜1的应用，即可实现对多个独立仓室3内的3D打印操作，有效降低了设备成本，在科研、小批量生产等应用场景具有明显优势。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (2)

1.一种用于快速成型制造的多仓室3D打印机，其特征在于：包括振镜(1)、轨道平台(2)和至少两个打印载体装置；

其中，各个打印载体装置分别均包括仓室(3)、成型缸(4)、粉料缸(5)和电控刮刀装置；成型缸(4)和粉料缸(5)均为顶部敞开、底部封闭结构，成型缸(4)和粉料缸(5)的内部分别均固定设置电控升降平台，平台的形状、尺寸分别与所设缸内部截面的形状、尺寸相适应；

各打印载体装置中的仓室(3)均为盒体结构，仓室(3)水平设置应用，仓室(3)的顶面、底面均呈水平姿态；各仓室(3)的顶面上均设置贯穿其内外空间的打印通孔，各仓室(3)的底面上均设置贯穿其内外空间的铺粉通孔与取料通孔，且各仓室(3)上打印通孔与铺粉通孔在垂直其仓室(3)顶面的方向上、彼此位置相对应；各仓室(3)上打印通孔的口径与振镜(1)工作端的口径相适应，各仓室(3)上铺粉通孔的口径与对应成型缸(4)顶部敞开口的口径相适应，以及各仓室(3)上取料通孔的口径与对应粉料缸(5)顶部敞开口的口径相适应；各打印载体装置中成型缸(4)、粉料缸(5)分别设置于对应仓室(3)底面的下表面，成型缸(4)的顶部敞开口固定对接铺粉通孔，粉料缸(5)的顶部敞开口固定对接取料通孔；

各打印载体装置中的电控刮刀装置分别设置于对应仓室(3)的内底面上，电控刮刀装置中的刮刀本体在电控下、贴合仓室(3)的内底面来回移动，且刮刀本体的移动区域覆盖对应仓室(3)的铺粉通孔与取料通孔；

所有仓室(3)上表面所在面彼此共面，轨道平台(2)固定设置于所有仓室(3)的上表面，且轨道平台(2)依次通过各仓室(3)上表面的打印通孔，振镜(1)活动设置于轨道平台(2)上，振镜(1)的工作端竖直向下，振镜(1)沿轨道平台(2)移动，且移动过程中振镜(1)的工作端依次与各仓室(3)上表面的打印通孔的相位置对接。

2.根据权利要求1所述一种用于快速成型制造的多仓室3D打印机，其特征在于：还包括驱动电机，所述振镜(1)与驱动电机相固定连接，驱动电机活动设置于所述轨道平台(2)上，驱动电机沿轨道平台(2)电控移动，振镜(1)随驱动电机的移动而移动。