ES2841873T3 - Dispositivo de impresión tridimensional con mecanismo de agitación - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación, que comprende: un contenedor (1); una plataforma de moldeado (2), instalada de manera elevable encima del contenedor (1); un módulo de fuente de luz (3), instalado debajo del contenedor (1); y una estructura de agitación rotatoria (4), caracterizada por que la estructura de agitación rotatoria comprende: un agitador magnético (41), colocado dentro del contenedor (1); una placa giratoria magnética (42), instalada debajo del contenedor (1) y magnéticamente atraída al agitador magnético (41); y un accionador (43), para accionar la placa giratoria magnética (42) para que rote y se mueva, a fin de accionar el agitador magnético (41) para que rote y se mueva con respecto al contenedor (1).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de impresión tridimensional con mecanismo de agitación
CAMPO DE LA INVENCIÓN
El campo técnico de la presente invención se refiere a una estructura de agitación de un dispositivo de impresión tridimensional y, más particularmente a un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En los últimos años, se han propuesto procedimientos para usar la tecnología de fabricación de adición, como el modelo de construcción capa a capa, para construir modelos tridimensionales (3D). Por ejemplo, un módulo de impresión de un dispositivo de impresión generalmente mueve el plano XY encima de una base de coordenadas espaciales XYZ construida según los datos de diseño de un modelo 3D para construir la forma correcta de una capa transversal por medio de materiales de construcción.
En la tecnología del uso de luz para curar un material de construcción a fin de formar un objeto tridimensional, un módulo de impresión se sumerge en el material de moldeado líquido contenido en un contenedor, y un módulo de fuente de luz en el plano XY se proyecta sobre el material de moldeado líquido del material de construcción, de modo que el material de moldeado se cure y se apile sobre una plataforma móvil del módulo de impresión. Por lo tanto, el movimiento de la plataforma móvil del módulo de impresión, de un modo capa a capa, a lo largo del eje Z, acciona el material de moldeado líquido para curarlo capa a capa y apilarlo, a fin de formar el objeto tridimensional.
Donde, si una condición tal como una precipitación de pigmento, alta temperatura del material o curado excesivo se produce en el material de moldeado líquido, los raspadores se instalarán en un contenedor y se distribuirán a lo largo de la dirección a lo ancho del contenedor, y los raspadores se moverán en línea recta de manera recíproca, a lo largo de la dirección a lo largo del contenedor, con el fin de lograr el efecto de agitar el material de moldeado líquido. Sin embargo, el procedimiento de agitación antes mencionado tiene las siguientes desventajas: 1. Es necesario eliminar el raspador para cambiar el contenedor. 2. Los raspadores están distribuidos todo a lo largo de la dirección a lo ancho del contenedor, de modo que la operación de agitación no se puede efectuar al mismo tiempo cuando se imprime el objeto tridimensional.
En vista de las desventajas antes mencionadas de la técnica anterior, quien describe de la presente invención, en función de los años de experiencia realizando investigaciones y experimentos exhaustivos, finalmente proporcionó una solución factible para superar las desventajas de la técnica anterior. El documento CN 104943164 B describe un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación, que comprende: un contenedor; una plataforma de moldeado, instalada por encima del contenedor; un módulo de fuente de luz, instalado debajo del contenedor; y una estructura de agitación rotatoria. También describe una estructura de agitación rotatoria, que comprende: un agitador, un accionador, acoplado al agitador y que acciona el agitador para que rote y se mueva con respecto al contenedor.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Por lo tanto, es un objeto principal de la presente invención superar las desventajas de la técnica anterior proporcionando un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación mejorado que puede agitar el material de moldeado de manera más uniforme e impedir las desventajas antes mencionadas de la técnica anterior, en particular la precipitación de pigmentos, la alta temperatura del material y el curado excesivo del material de moldeado líquido.
Este problema se resolverá mediante un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación como se indica en las reivindicaciones 1 y 8, respectivamente. Las realizaciones ventajosas adicionales son el tema de las reivindicaciones dependientes.
Según la presente invención, se proporciona un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación que usa una estructura de agitación rotatoria capaz de rotar y moverse con respecto a un contenedor, de modo que simplemente se necesita eliminar la estructura de agitación rotatoria a fin de cambiar el contenedor, y la operación de agitación se puede efectuar al mismo tiempo que la impresión del objeto tridimensional, de modo que se mejora la conveniencia del uso del dispositivo de impresión tridimensional.
En una realización ejemplar de la presente invención, la presente invención proporciona un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación, que comprende: un contenedor; una plataforma de moldeado, instalada
de manera elevable encima del contenedor; un módulo de fuente de luz, instalado debajo del contenedor; y una estructura de agitación rotatoria, que comprende: un agitador magnético, colocado dentro del contenedor; una placa giratoria magnética, instalada debajo del contenedor y magnéticamente atraída al agitador magnético; y un accionador, para accionar la placa giratoria magnética para que rote y se mueva, a fin de accionar el agitador magnético para que rote y se mueva con respecto al contenedor.
En una realización de la presente invención, la presente invención proporciona un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación, que comprende: un contenedor; una plataforma de moldeado, instalada de manera elevable encima del contenedor; un módulo de fuente de luz, instalado debajo del contenedor; y una estructura de agitación rotatoria, que comprende: un agitador; y un accionador, acoplado al agitador y capaz de accionar el agitador para que sea colocado dentro del contenedor y accionar el agitador para que rote y se mueva con respecto al contenedor.
En comparación con la técnica anterior, que simplemente usa los raspadores para hacer un movimiento en línea recta de manera recíproca a lo largo de la dirección a lo largo del contenedor, la estructura de agitación rotatoria de la presente invención puede agitar el material de moldeado líquido de manera más uniforme mediante el procedimiento de rotación e impedir la precipitación del pigmento, la alta temperatura del material y un curado excesivo del material de moldeado líquido.
En función de la descripción anterior, la estructura de agitación rotatoria se puede desprender del contenedor directamente para cambiar el contenedor y, por consiguiente, la etapa de eliminar los raspadores del dispositivo de impresión tridimensional convencional para cambiar el contenedor se puede omitir, a fin de mejorar la conveniencia de mantener, reparar o cambiar el contenedor.
En función de la descripción anterior, la estructura de agitación rotatoria se puede mover a la periferia del contenedor para efectuar la operación de agitación cuando se imprime el objeto tridimensional, a fin de mejorar la conveniencia de usar el dispositivo de impresión tridimensional.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de impresión tridimensional de la presente invención; la FIG. 2 es una vista esquemática de una estructura de agitación rotatoria configurada para corresponder a un contenedor según la presente invención;
la FIG. 3 es una vista esquemática que muestra un estado de uso de un dispositivo de impresión tridimensional de la presente invención;
la FIG. 4 es una vista esquemática que muestra un estado de uso de una estructura de agitación rotatoria de la presente invención;
la FIG. 5 es una vista esquemática que muestra otro estado de uso de una estructura de agitación rotatoria de la presente invención;
la FIG.6 es una vista esquemática que muestra un estado de uso adicional de una estructura de agitación rotatoria de la presente invención;
la FIG. 7 es una vista en perspectiva de un agitador magnético de la presente invención;
la FIG. 8 es otra vista en perspectiva de un agitador magnético de la presente invención;
la FIG. 9 es una vista en sección transversal de un agitador magnético de la presente invención;
la FIG. 10 es una vista en perspectiva de una placa giratoria magnética conectada a un accionador según la presente invención;
la FIG. 11 es una vista en perspectiva de un dispositivo de impresión tridimensional según otra realización de la presente invención;
la FIG. 12 es una vista esquemática que muestra un estado de uso de un dispositivo de impresión tridimensional según otra realización de la presente invención; y
la FIG. 13 es una vista en perspectiva de un agitador de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
Los contenidos técnicos de la presente invención serán aparentes con la descripción detallada de las realizaciones preferidas acompañadas de la ilustración de los dibujos relacionados, de la siguiente manera. Cabe señalar que las realizaciones y las figuras descritas en esta invención deben considerarse como ilustrativas y no restrictivas.
Con referencia a las FIG. 1 a 10 para un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación según la presente invención, el dispositivo de impresión tridimensional 10 comprende un contenedor 1, una plataforma de moldeado 2, un módulo de fuente de luz 3 y una estructura de agitación rotatoria 4.
En las FIG. 1 y 3, el contenedor 1 se proporciona para contener un material de moldeado líquido; la plataforma de moldeado 2 se instala de manera elevable encima del contenedor 1; y el módulo de fuente de luz 3 se instala debajo del contenedor 1 y es capaz de proyectar una luz sobre el material de moldeado líquido para curar el material de moldeado líquido y apilar el material de moldeado líquido capa a capa sobre la plataforma de moldeado 2 para formar el objeto tridimensional.
En las FIG. 1 a 10, la estructura de agitación rotatoria 4 comprende un agitador magnético 41, una placa giratoria magnética 42 y un accionador 43, y el agitador magnético 41 se coloca dentro del contenedor 1, y el agitador magnético 41 incluye un bloque de agitación 411, dos elementos magnéticos 412 y una pluralidad de patas 413.
Donde, el bloque de agitación 411 tiene una superficie superior 4111 y una superficie inferior 4112 relativamente configuradas entre sí, y dos ranuras de inserción 4113 se forman hacia abajo, en ambos extremos de la superficie superior 4111, y un mango 4114 se extiende hacia arriba desde la mitad del bloque de agitación 411, y dos muescas de reducción de peso 4115 se forman hacia abajo en la superficie superior 4111 y entre el mango 4114 y las dos ranuras de inserción 4113, y el mango 4114 se proporciona para que los usuarios sostengan el agitador magnético 4 y eliminen/remplacen el agitador magnético 41 desde/dentro del contenedor 1 de manera conveniente, y la muesca de reducción de peso 4115 se proporciona para reducir el peso del agitador magnético 41, de modo que el agitador magnético 41 pueda rotar suavemente mediante una fuerza ligera.
Además, una pestaña inclinada 4116 y una pluralidad de columnas huecas 4117 se extienden desde la superficie inferior 4112, y una diagonal L se define en la superficie inferior 4112, y la pestaña inclinada 4116 se dispone a lo largo de la diagonal L, de modo que la pestaña inclinada 4116 se dispone en un intervalo más grande de la superficie inferior 4112 y dos secciones curvas 4118 se disponen en ambos extremos de la pestaña inclinada 4116 respectivamente. Además, cada elemento 412 se incrusta en cada ranura de inserción respectiva 4113, y cada pata 413 se inserta en cada columna hueca respectiva 4117, de modo que los elementos magnéticos 412 y las patas 413 puedan instalarse sobre el bloque de agitación 411 de manera más segura. Cada pata 413 tiene una posición de extremo más alta que la superficie superior de la pestaña inclinada 4116, y el agitador magnético 41 solo tiene las patas 413 unidas al contenedor 1, y cada pata 413 tiene una dureza del material inferior a la dureza del material del contenedor 1, a fin de impedir que las patas 413 raspen, desgasten o dañen el contenedor 1.
Donde, el contenedor 1 de esta realización está hecho de vidrio, y las patas 413 están hechas de teflón, pero la presente invención no se limita a tales disposiciones.
La placa giratoria magnética 42 se instala debajo del contenedor 1 y es atraída magnéticamente con el agitador magnético 41. En esta realización, el elemento magnético 412 es un imán y la placa giratoria magnética 42 es un objeto atraído magnéticamente, hecho de un metal como hierro, un metal que contiene cobalto y un metal que contiene níquel. Por el otro lado, la placa giratoria magnética 42 es un imán y el elemento magnético 412 es un objeto atraído magnéticamente, hecho de un metal como hierro, un metal que contiene cobalto y un metal que contiene níquel. El accionador 43 comprende un mecanismo móvil 431 y un mecanismo de transmisión 432, y la placa giratoria magnética 42 se instala sobre el mecanismo de transmisión 432 y es capaz de rotar con el mecanismo de transmisión 432, y el mecanismo de transmisión 432 se instala sobre el mecanismo móvil 431 y es capaz de moverse con el mecanismo móvil 431, de modo que el accionador 43 puede accionar la placa giratoria magnética 42 para rotar y moverse, a fin de accionar el agitador magnético 41 para que rote y se mueva con respecto al contenedor 1.
Al imprimir un objeto tridimensional, el agitador magnético 41 y el mecanismo de transmisión 432 deben impedir el área de impresión dentro del contenedor 1 para permitir que la luz del módulo de fuente de luz 3 se proyecte e impedir que el moldeado que tuvo lugar en el área de impresión se bloquee mediante el agitador magnético 41 y el mecanismo de transmisión 432. Durante el procedimiento de agitación, es necesario mover el agitador magnético 41 al centro del contenedor 1 para la operación de rotación y agitación a fin de agitar el material de moldeado líquido de manera uniforme, de modo que el accionador 43 necesite accionar el agitador magnético 41 y el mecanismo de transmisión 432 para que se muevan con respecto al contenedor 1.
Con referencia a las FIG. 3 a 10 para el uso de estatus de un dispositivo de impresión tridimensional 10 según la presente invención, el agitador magnético 41 es accionado por el accionador 43 para rotar y moverse con respecto al contenedor 1. En comparación con la técnica anterior, mover los raspadores en una línea recta de manera recíproca a lo largo de la dirección a lo largo del contenedor, el agitador magnético 41 de la presente invención puede agitar el material de moldeado líquido de manera más uniforme mediante el procedimiento de rotación, a fin de impedir la precipitación del pigmento, la alta temperatura del material y un curado excesivo del material de moldeado líquido. Cuando se cambia el contenedor 1, un usuario puede sostener el mango 4114 directamente para eliminar el agitador magnético 41 del contenedor 1, de modo que la etapa de eliminar los raspadores para cambiar el contenedor se puede
omitir y, por consiguiente, se puede mejorar la conveniencia del mantenimiento, la reparación o el cambio del contenedor 1.
Cuando se imprime un objeto tridimensional, la plataforma de moldeado 2 y el módulo de fuente de luz 3 se instalan sustancialmente en el medio del contenedor 1, de modo que la periferia del contenedor 1 se sitúa en un estado inactivo. Ahora, el accionador 43 y la placa giratoria magnética 42 pueden accionar el agitador 41 para que se mueva a la periferia del contenedor 1, a fin de efectuar la operación de agitación, de modo que se mejora la conveniencia del uso del dispositivo de impresión tridimensional 10.
Además, una pestaña inclinada 4116 de extiende desde la superficie inferior 4112 del agitador magnético 41. Cuando el agitador magnético 41 rota, la pestaña inclinada 4116 puede configurarse en una longitud mayor de la superficie inferior 4112, para agitar más material de moldeado líquido, ya que la pestaña inclinada 4116 se dispone a lo largo de la diagonal L, y una sección curva 4118 se dispone en un extremo de la pestaña inclinada 4116, de modo que se ejerce una resistencia más pequeña contra los extremos de la pestaña inclinada 4116 para permitir que la pestaña inclinada 4116 rote con más facilidad.
Con referencia a las FIG. 11 a 13 para un dispositivo de impresión tridimensional 10 según otra realización de la presente invención, esta realización es sustancialmente la misma que la realización anterior, como se muestra en las FIG. 1 a 10, excepto por el hecho de que la estructura de agitación rotatoria 4' de esta realización es diferente. Específicamente, la estructura de agitación rotatoria 4' de esta realización comprende un agitador 41' y un accionador 43', y el agitador 41' comprende un bloque de agitación 411' con una superficie inferior 4112', una pestaña inclinada 4116', que se extiende desde la superficie inferior 4112', y una diagonal L definida en la superficie inferior 4112', y la pestaña inclinada 4116' se dispone a lo largo de la diagonal L, y dos secciones curvadas 4118' se disponen a ambos extremos de la pestaña inclinada 4116' respectivamente.
Cuando el agitador magnético 41' rota, la pestaña inclinada 4116' puede agitar más material de moldeado líquido, ya que la pestaña inclinada 4116' se dispone a lo largo de la diagonal L, y una sección curva 4118' se dispone en un extremo de la pestaña inclinada 4116', de modo que se ejerce una resistencia más pequeña contra los extremos de la pestaña inclinada 4116' para permitir que la pestaña inclinada 4116' rote con más facilidad. Además, el agitador 41' comprende adicionalmente una pluralidad de patas 413' y una pluralidad de columnas huecas 4117' que se extienden desde la superficie inferior 4112', y cada pata 413' se inserta en cada columna hueca 4117', y cada pata 413' tiene una posición de extremo más alta que la superficie superior de la pestaña inclinada 4116', y el agitador 41' solo tiene las patas 413' unidas al contenedor 1 solamente, y cada pata 413' tiene una dureza del material inferior a la dureza del material del contenedor 1', a fin de impedir que las patas 413' raspen, desgasten o dañen el contenedor 1. En esta realización, el contenedor 1 está hecho de vidrio, y las patas 413' están hechas de teflón, pero la presente invención no se limita a solo dichas disposiciones.
Además, el accionador 43' comprende un mecanismo móvil 431' y un mecanismo de transmisión 432', el agitador 41' se instala directamente sobre el mecanismo de transmisión 432' y es capaz de rotar con el mecanismo de transmisión 432', el mecanismo de transmisión 432' se instala directamente sobre el mecanismo móvil 431' y es capaz de moverse con el mecanismo móvil 431', donde el mecanismo móvil 431' es un accionador tridimensional capaz de accionar el agitador 41' para que se mueva en las direcciones de ejes X, Y y Z, de modo que cuando el accionador 43' se acopla al agitador 41', el accionador 43' puede accionar el agitador 41', para que sea colocado dentro del contenedor 1, y puede accionar el agitador 41' para que rote y se mueva con respecto al contenedor 1. El agitador 41' agita el material de moldeado líquido mediante un procedimiento de rotación. Cuando se cambia el contenedor 1, el mecanismo móvil 431' puede accionar el agitador 41' para que se desprenda del contenedor 1 directamente. Cuando se imprime un objeto tridimensional, el mecanismo móvil 431' puede accionar el agitador 41' para que se mueva directamente a la periferia del contenedor 1 para la operación de agitación, a fin de lograr los mismos efectos de la realización que se representan en las FIG. 1 a 10.
Cuando se imprime el objeto tridimensional, el mecanismo móvil 431' del accionador 43' puede eliminar el agitador 41' del contenedor 1, de modo que el área de impresión del contenedor esté disponible para la operación de impresión.
Claims (11)
1. Un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación, que comprende:
un contenedor (1);
una plataforma de moldeado (2), instalada de manera elevable encima del contenedor (1);
un módulo de fuente de luz (3), instalado debajo del contenedor (1); y
una estructura de agitación rotatoria (4), caracterizada por que la estructura de agitación rotatoria comprende: un agitador magnético (41), colocado dentro del contenedor (1);
una placa giratoria magnética (42), instalada debajo del contenedor (1) y magnéticamente atraída al agitador magnético (41); y
un accionador (43), para accionar la placa giratoria magnética (42) para que rote y se mueva, a fin de accionar el agitador magnético (41) para que rote y se mueva con respecto al contenedor (1).
2. El dispositivo tridimensional con un mecanismo de agitación según la reivindicación 1, donde el agitador magnético (41) comprende un bloque de agitación (411) y dos elementos magnéticos (412), y el bloque de agitación (411) tiene una superficie superior (4111), y dos ranuras de inserción (4113) formadas hacia abajo desde ambos extremos de la superficie superior (4111) respectivamente, y cada uno de los elementos magnéticos (412) se incrusta en una ranura de inserción respectiva (4113).
3. El dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación según la reivindicación 2, donde la superficie superior (4111) tiene un mango (4114) que se extiende hacia arriba desde la mitad de la misma.
4. El dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación según la reivindicación 3, donde la superficie superior (4111) tiene dos muescas de reducción de peso (4115) formadas hacia abajo entre el mango (4114) y las dos ranuras de inserción (4113).
5. El dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación según la reivindicación 2, donde el bloque de agitación (411) tiene una superficie inferior (4112), una pestaña inclinada (4116) que se extiende desde la superficie inferior (4112) y la superficie inferior (4112) define una diagonal (L), y la pestaña inclinada (4116) se coloca a lo largo de la diagonal (L), y ambos extremos de la pestaña inclinada (4116) tienen dos secciones curvadas (4118) respectivamente.
6. El dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación según la reivindicación 5, donde el agitador magnético (41) comprende además una pluralidad de patas (413), la superficie inferior (4112) tiene una pluralidad de columnas huecas (4117) que se extienden a partir de las mismas, y cada una de las patas (413) se inserta en cada columna hueca respectiva (4117), y cada pata (413) tiene una posición de extremo más alta que la superficie superior de la pestaña inclinada (4116), y cada pata (413) tiene una dureza del material inferior a la dureza del material del contenedor (1).
7. El dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de acción según la reivindicación 1, donde el accionador (43) comprende un mecanismo móvil (431) y un mecanismo de transmisión (432), y la placa giratoria magnética (42) se instala sobre el mecanismo de transmisión (432) y es capaz de rotar con el mecanismo de transmisión (432), y el mecanismo de transmisión (432) se instala sobre el mecanismo móvil (431) y es capaz de moverse con el mecanismo móvil (431).
8. Un dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación, que comprende:
un contenedor (1);
una plataforma de moldeado (2), instalada de manera elevable encima del contenedor (1);
un módulo de fuente de luz (3), instalado debajo del contenedor (1); y
una estructura de agitación rotatoria (4'), que comprende:
un agitador (41'); y
un accionador (43'), acoplado al agitador (41'), y capaz de accionar el agitador (41') para que rote y se mueva con respecto al contenedor (1), caracterizado por que el accionador (43) es capaz de accionar el agitador para que sea colocado dentro del contenedor (1).
9. El dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación según la reivindicación 8, donde el agitador (41') incluye un bloque de agitación (411') y el bloque de agitación (411') tiene una superficie inferior (4112'), una pestaña inclinada (4116') que se extiende desde la superficie inferior (4112'), y una diagonal (L) definida
por la superficie inferior (4112'), y la pestaña inclinada (4116') se coloca a lo largo de la diagonal (L) y ambos extremos de la pestaña inclinada (4116') tienen dos secciones curvadas (4118') respectivamente.
10. El dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de agitación según la reivindicación 9, donde el agitador (41') incluye además una pluralidad de patas (413'), y la superficie inferior (4112') tiene una pluralidad de columnas huecas (4117') que se extienden a partir de las mismas, y cada una de las patas (413') se inserta en cada columna hueca respectiva (4117'), y cada pata (413') tiene una posición de extremo más alta que la superficie superior de la pestaña inclinada (4116'), y cada pata (413') tiene una dureza del material inferior a la dureza del material del contenedor (1').
11. El dispositivo de impresión tridimensional con un mecanismo de acción según la reivindicación 8, donde el accionador (43') comprende un mecanismo móvil (431') y un mecanismo de transmisión (432'), y el agitador (41') se instala sobre el mecanismo de transmisión (432') y es capaz de rotar con el mecanismo de transmisión (432'), y el mecanismo de transmisión (432') se instala sobre el mecanismo móvil (431') y es capaz de moverse con el mecanismo móvil (431').
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