CN210797868U - 一种3d打印结构 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种3D打印结构，涉及3D打印领域。3D打印结构包括：3D打印件和材料层。材料层复合在所述3D打印件的内表面或/和外表面，用以提升打印件的整体力学性能。本申请的3D打印结构，在所述3D打印件的内表面或/和外表面复合材料层，以提升打印件的整体力学性能。材料层配置成提升所述3D打印件的抗腐蚀、抗高温、抗湿热、耐老化、耐久性的性能，因此本申请的3D打印结构具有好的力学性能。
Description
技术领域
本申请涉及3D打印，特别是涉及一种3D打印结构。
背景技术
3D打印技术(英文全称：3D printing)，是快速成形技术的一种。它以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。过去3D打印技术常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型。现正逐渐用于一些结构的直接制造。特别是一些高价值应用，比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件，已经有使用这种技术打印而成的零部件。
但是，目前的3D打印结构偏重于满足强度需求，其他力学性能不够突出，无法在满足特殊场合的应用。其他力学性能包括抗腐蚀、抗高温、抗湿热、耐老化、耐久性等性能。因此，亟需研制出一种能更能够提高力学性能的3D打印结构。
实用新型内容
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。
本申请提供了一种3D打印结构，包括：
3D打印件，和
材料层，复合在所述3D打印件的内表面或/和外表面，用以提升打印件的整体力学性能，所述材料层配置成提升所述3D打印件的抗腐蚀、抗高温、抗湿热、耐老化、耐久性的性能。
可选地，所述的3D打印结构中，对应的材料层为复合在所述3D打印件的内表面或/和外表面处的材料层为高分子材料层、纤维编织材料层、或各类短纤维加固材料层。
可选地，所述的3D打印结构中，对应的材料层为喷涂在所述3D打印件的内表面或/和外表面处的材料层为聚脲层、树脂砂浆层或水泥砂浆层。
可选地，所述3D打印件为3D单层打印灌装结构，其包括：
壳体，采用3D打印而成，其具有底面及沿底面垂直延伸的侧壁以形成空腔，所述壳体中相对的侧壁之间打印有连接件，所述连接件与相对的侧壁连接在一起，以支撑所述壳体；和
灌装物，灌装在所述空腔内，并与所述壳体相融。
可选地，所述3D打印件为3D多层打印灌装结构，其包括：
多层壳体，呈水平叠加状连接为一体，每层壳体均采用3D打印制成，每层壳体具有底面及沿底面垂直延伸的侧壁以形成对应的空腔，每一壳体中相对的侧壁之间打印有对应的连接件，对应的连接件与相对的侧壁连接在一起，以支撑对应的壳体，相邻的壳体之间具有共用的侧壁；和
灌装物，灌装在对应的空腔内，并与对应的壳体相融为一体。
可选地，所述3D打印件为3D打印不同材料的多层灌装结构，其包括：
多层壳体，呈水平叠加状连接为一体，每层壳体均采用3D打印制成，每层壳体具有底面及沿底面垂直延伸的侧壁以形成对应的空腔，每一壳体中相对的侧壁之间打印有对应的连接件，对应的连接件与相对的侧壁连接在一起，以支撑对应的壳体，相邻的壳体之间具有共用的侧壁；和
灌装物，灌装在对应的空腔内，并与对应的壳体相融为一体；
其中，所述多层壳体中的灌装物为不同材料，以实现不同灌装材料的分层复合，每层壳体中的灌装物为树脂基材料、水泥基材料、石膏基材料或发泡基材料。
本申请的3D打印结构，在所述3D打印件的内表面或/和外表面复合材料层，以提升打印件的整体力学性能。材料层配置成提升所述3D打印件的抗腐蚀、抗高温、抗湿热、耐老化、耐久性的性能，因此本申请的3D打印结构具有好的力学性能。
根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本申请一个实施例的3D打印结构的示意性结构图；
图2是根据本申请另一个实施例的3D打印结构的示意性俯视图；
图3是根据图2中的3D打印件的示意性立体图；
图4是根据本申请另一个实施例的3D打印件的示意性立体图；
图5是根据本申请另一个实施例的3D打印件的示意性立体图；
图6是根据本申请另一个实施例的3D打印件的示意性立体图。
图中各符号表示含义如下：
I 3D打印结构，
1 材料层，
100 3D打印件，
10 壳体，
11 底面，12 侧壁，13 空腔，14 连接件，
101 第一层壳体，102 第二层壳体，103 第三层壳体，104 第四层壳体，105 第五层壳体，
141 板式连接件，142 柱式连接件，131 腔室。
具体实施方式
图1是根据本申请一个实施例的3D打印结构的示意性结构图。图2是根据本申请另一个实施例的3D打印结构的示意性俯视图。图3是根据图2中的3D打印件的示意性立体图。图4是根据本申请另一个实施例的3D打印件的示意性立体图。图5是根据本申请另一个实施例的3D打印件的示意性立体图。图6是根据本申请另一个实施例的3D打印件的示意性立体图。
如图1所示，还可参见图2，本申请提供了一种3D打印结构I，一般性可包括：3D打印件100和材料层1。材料层1复合在所述3D打印件100的内表面或/和外表面，用以提升打印件的整体力学性能。所述材料层1配置成提升所述3D打印件100的抗腐蚀、抗高温、抗湿热、耐老化、耐久性的性能。
如图1所示，本实施例中，可在3D打印件100的内表面和外表面对应复合材料层1。如图2所示，本实施例中，可在3D打印件100的外表面复合材料层1。当然，在其他实施例中，还可在3D打印件100的内表面复合材料层1。
本申请的3D打印结构I，在所述3D打印件100的内表面或/和外表面复合材料层1，以提升打印件的整体力学性能。其中，3D打印件100可以是现有的任何3D打印件100。由于材料层1配置成提升所述3D打印件100的抗腐蚀、抗高温、抗湿热、耐老化、耐久性的性能，因此本申请的3D打印结构I具有好的力学性能。
更具体地，本实施例中，所述的3D打印结构I中，对应的材料层1可为复合在所述3D打印件100的内表面或/和外表面处的材料层1为高分子材料层、纤维编织材料层、或各类短纤维加固材料层。
更具体地，本实施例中，所述的3D打印结构I中，对应的材料层1可为喷涂在所述3D打印件100的内表面或/和外表面处的聚脲层、树脂砂浆层或水泥砂浆层。
发明人在实现本发明的过程中发现，在利用3D打印技术打印大型的建筑构件时，存在往往耗时很长的问题。
为了解决上述问题，如图2所示，还可参见图3、图4，本实施例中，所述3D打印件100为3D单层打印灌装结构，本申请提供了一种3D打印单层灌装结构100，包括：壳体10和灌装物(图中未示出)。壳体10采用3D打印而成，其具有底面11及沿底面11垂直延伸的侧壁12以形成空腔13，所述壳体10中相对的侧壁12之间打印有连接件14，所述连接件14与相对的侧壁12连接在一起，以支撑所述壳体10。灌装物灌装在所述空腔13内，并与所述壳体10相融。
本申请的3D打印件100是利用3D打印技术打印带有连接件14的壳体10，然后再壳体10的空腔13内灌装灌装物，并使壳体10与灌装物融为一体。在整个结构的制造过程中，仅需要打印带有连接件14的壳体10，相比现有3D打印产品的整体打印，大大缩短了打印时间，有效降低了产品的制造时间。
为了解决上述问题，如图5所示，还可参见图6，本实施例中，所述3D打印件100为3D多层打印灌装结构，一般可以包括：多层壳体10和灌装物(图中未绘出)。多层壳体10呈水平叠加状连接为一体。每层壳体10均采用3D打印制成。每层壳体10具有底面11及沿底面11垂直延伸的侧壁12以形成对应的空腔13，每一壳体10中相对的侧壁12之间打印有对应的连接件14，对应的连接件14与相对的侧壁12连接在一起，以支撑对应的壳体10。相邻的壳体10之间具有共用的侧壁12。灌装物灌装在对应的空腔13内，并与对应的壳体10相融为一体。
本申请的3D打印件100是利用3D打印技术打印每一层带有连接件14的壳体10，然后再对应的壳体10的空腔13内灌装对应的灌装物，并使对应的壳体10与对应的灌装物融为一体。在整个结构的制造过程中，仅需要打印带有连接件14的壳体10，相比现有3D打印产品的整体打印，大大缩短了打印时间，有效降低了产品的制造时间。
此外，3D打印多层灌装结构能够根据不同层的壳体10灵活设计产品结构，实现复杂结构设计。
为了解决上述问题，如图5所示，还可参见图6，本实施例中，所述3D打印件100为3D打印不同材料的多层灌装结构，一般可以包括：多层壳体10和灌装物(图中未绘出)。多层壳体10呈水平叠加状连接为一体。每层壳体10均采用3D打印制成。每层壳体10具有底面11及沿底面11垂直延伸的侧壁12以形成对应的空腔13，每一壳体10中相对的侧壁12之间打印有对应的连接件14，对应的连接件14与相对的侧壁12连接在一起，以支撑对应的壳体10。相邻的壳体10之间具有共用的侧壁12。灌装物灌装在对应的空腔13内，并与对应的壳体10相融为一体。其中，所述多层壳体10中的灌装物为不同材料，以实现不同灌装材料的分层复合，每层壳体10中的灌装物为树脂基材料、水泥基材料、石膏基材料或发泡基材料。
各灌装材料特点如下：
树脂基：力学性能优异、抗压强度一般、挠度较高、密度1.5-1.8吨/m3、可以做到B1级阻燃不能实现A级不然。
水泥基：力学性能一般、抗压强度优异、密度2.7吨/m3、本身是无机材料可以实现A级不然。
石膏基：力学性能给较差、抗压强度差、密度0.9吨/m3、本身是无机材料可以实现A级不然。
发泡基：力学性功能差、在一定厚度情况下可以提高构件刚性、密度0.04-0.1吨/m3、有良好的保温特性、可以做到B1级阻燃不能实现A级不然。
其中，通过向不同层的壳体10中灌装不同材料，即实现不同材料的自由组合，能够实现不同力学性能的结构的设计。
本申请的3D打印件100是利用3D打印技术打印每一层带有连接件14的壳体10，然后再对应的壳体10的空腔13内灌装对应的灌装物，并使对应的壳体10与对应的灌装物融为一体。在整个结构的制造过程中，仅需要打印带有连接件14的壳体10，相比现有3D打印产品的整体打印，大大缩短了打印时间，有效降低了产品的制造时间。
3D打印不同材料的多层灌装结构能够根据不同层的壳体10灵活设计产品结构，实现复杂结构设计。通过灌装不同的灌装材料从而配置出不同力学性能的结构件。
更具体地，参见图2-图6本实施例中，壳体10为规则的矩形。具体实施时，壳体10还可以为其他形状的壳体，只要能够构成壳体状即可。
如图2-3所示，在3D单层打印灌装结构中，所述连接件14为板式连接件141，用于将所述空腔13分隔为多个独立的腔室131，所述灌装物灌装于每一腔室131内。如图5-6所示，3D打印多层灌装结构及3D打印不同材料的多层灌装结构，具有多层壳体10，所述连接件14部分或全部为板式连接件141。图5所示实施例包括第一层壳体101和第二壳体102，每层壳体中的连接件14均为板式连接件141。图6所示实施例包括第一层壳体101、第二层壳体102、第三层壳体103、第四次壳体104及第五层壳体105，每层壳体中的连接件14均为板式连接件141。
更具体地，如图2所示，所述板式连接件141在所述壳体10的底面11的投影为折线形，均匀的将所述空腔13分为多个独立的腔室131，每一腔室131为三角形腔室。不同腔室131内内可灌装不同材质的灌装物。
如图5及图6所示，所述板式连接件141在所述壳体10的底面11的投影为直线形，均匀的将所述空腔13分为多个独立的腔室131，每一腔室131为矩形腔室。
当然，在其他实施例中，板式连接件141还可以波纹板等等，其他形式的板式连接件。
如图4所示，本实施例中，所述连接件14为柱式连接件142，数量为多个，呈规则排列，用于使所述空腔13形成一个内部连通的腔室，所述灌装物灌装于所述腔室内。
如图4所示，还可参见图5，本实施例中，每一柱式连接件142的横截面为圆柱。
当然，在其他实施例中，每一柱式连接件142的横截面可为矩形柱、椭圆柱或正多边形柱。正多边形柱可以是正三角形柱、正方形柱、正五边形柱等等。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种3D打印结构，其特征在于，包括：
3D打印件(100)，和
材料层(1)，复合在所述3D打印件(100)的内表面或/和外表面，用以提升打印件的整体力学性能，所述材料层(1)配置成提升所述3D打印件(100)的抗腐蚀、抗高温、抗湿热、耐老化、耐久性的性能。
2.根据权利要求1所述的3D打印结构，其特征在于，对应的材料层(1)为复合在所述3D打印件(100)的内表面或/和外表面处的材料层(1)为高分子材料层、纤维编织材料层、或短纤维加固材料层。
3.根据权利要求1所述的3D打印结构，其特征在于，对应的材料层(1)为喷涂在所述3D打印件(100)的内表面或/和外表面处的材料层(1)为聚脲层、树脂砂浆层或水泥砂浆层。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的3D打印结构，其特征在于，所述3D打印件(100)为3D单层打印灌装结构，其包括：
壳体(10)，采用3D打印而成，其具有底面(11)及沿底面(11)垂直延伸的侧壁(12)以形成空腔(13)，所述壳体(10)中相对的侧壁(12)之间打印有连接件(14)，所述连接件(14)与相对的侧壁(12)连接在一起，以支撑所述壳体(10)；和
灌装物，灌装在所述空腔(13)内，并与所述壳体(10)相融。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的3D打印结构，其特征在于，所述3D打印件(100)为3D多层打印灌装结构，其包括：
多层壳体(10)，呈水平叠加状连接为一体，每层壳体(10)均采用3D打印制成，每层壳体(10)具有底面(11)及沿底面(11)垂直延伸的侧壁(12)以形成对应的空腔(13)，每一壳体(10)中相对的侧壁(12)之间打印有对应的连接件(14)，对应的连接件(14)与相对的侧壁(12)连接在一起，以支撑对应的壳体(10)，相邻的壳体(10)之间具有共用的侧壁(12)；和
灌装物，灌装在对应的空腔(13)内，并与对应的壳体(10)相融为一体。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的3D打印结构，其特征在于，所述3D打印件(100)为3D打印不同材料的多层灌装结构，其包括：
多层壳体(10)，呈水平叠加状连接为一体，每层壳体(10)均采用3D打印制成，每层壳体(10)具有底面(11)及沿底面(11)垂直延伸的侧壁(12) 以形成对应的空腔(13)，每一壳体(10)中相对的侧壁(12)之间打印有对应的连接件(14)，对应的连接件(14)与相对的侧壁(12)连接在一起，以支撑对应的壳体(10)，相邻的壳体(10)之间具有共用的侧壁(12)；和
灌装物，灌装在对应的空腔(13)内，并与对应的壳体(10)相融为一体；
其中，所述多层壳体(10)中的灌装物为不同材料，以实现不同灌装材料的分层复合，每层壳体(10)中的灌装物为树脂基材料、水泥基材料、石膏基材料或发泡基材料。
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| CN110397159A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-01 | 河北昊瑞坤数字科技有限公司 | 一种3d打印结构 |
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2019
- 2019-08-01 CN CN201921236488.2U patent/CN210797868U/zh active Active
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Denomination of utility model: A 3D printing structure Effective date of registration: 20211108 Granted publication date: 20200619 Pledgee: Zaoqiang Fengyuan Village Bank Co.,Ltd. Pledgor: Hebei Hao Ruikun Digital Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021130000034 |
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Date of cancellation: 20221114 Granted publication date: 20200619 Pledgee: Zaoqiang Fengyuan Village Bank Co.,Ltd. Pledgor: Hebei Hao Ruikun Digital Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021130000034 |
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Denomination of utility model: A 3D printing structure Effective date of registration: 20221116 Granted publication date: 20200619 Pledgee: Zaoqiang Fengyuan Village Bank Co.,Ltd. Pledgor: Hebei Hao Ruikun Digital Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022130000112 |
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Date of cancellation: 20231102 Granted publication date: 20200619 Pledgee: Zaoqiang Fengyuan Village Bank Co.,Ltd. Pledgor: Hebei Hao Ruikun Digital Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022130000112 |
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Denomination of utility model: A 3D printing structure Effective date of registration: 20231103 Granted publication date: 20200619 Pledgee: Zaoqiang Fengyuan Village Bank Co.,Ltd. Pledgor: Hebei Hao Ruikun Digital Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980064202 |