[發明專利]一種高效率打印頭的3D打印設備

有效

• 申請號: 201410228613.0
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104085035A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 劉軼
• 申請（專利權）人: 寧夏共享模具有限公司
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B28B1/24;B22C9/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東

技術領域

本發明涉及一種粉末材料成形生產裝置，特別涉及一種鑄造砂型的3D打印設備。?

背景技術

目前的砂型3D打印設備，打印頭普遍采用單噴嘴或雙噴嘴形式，噴嘴根據計算機控制指令噴出粘結劑，粘結劑噴在混有催化劑的粉末層上隨即硬化。其不足之處在于：此種打印頭單次打印的面積小，打印效率低下，約10L/H，這種效率的3D打印設備只能應用于新產品實驗及研發，還遠遠不能達到大規模及產業化應用的階段。?

發明內容

本發明的目的是提供一種高效率打印頭的3D打印設備，使設備的打印效率高。?

本發明的目的是這樣實現的：一種高效率打印頭的3D打印設備，包括鋪粉單元、打印單元和工作箱升降單元；所述鋪粉單元包括加料斗，加料斗安裝在鋪粉器上方，鋪粉器兩端安裝第一直線導軌上，鋪粉器上安裝有驅動鋪粉器沿第一直線導軌行走的第一驅動機構；所述打印單元包括打印頭，打印頭安裝在第二直線導軌上，打印頭與驅動打印頭沿第二直線導軌行走的第二驅動機構傳動連接；所述工作箱升降單元包括工作箱，工作箱內設有升降平臺；所述鋪粉器和打印頭設置在升降平臺上方，鋪粉器和打印頭的行走區域覆蓋整個升降平臺，打印頭上分布有若干可獨立控制的噴嘴。?

該裝置工作時，鋪粉器可沿第一直線導軌運動，并在升降平臺上鋪一層粉，鋪粉完成后，打印頭沿第二直線導軌運動，打印頭按照事先輸入到計算機的打印圖形進行打印，從噴嘴中噴射出粘結劑，使噴射到粘結劑的粉末固化成型。打印頭打印一層粉末，完成一個打印周期。然后，升降平臺會按照設定的距離下降，鋪粉器和打印頭重復上述步驟進行鋪粉及打印，直至整個砂型固化成型，清理工作箱后，該砂型可用于金屬澆鑄。由于鋪粉器和打印頭的行走區域覆蓋整個升降平臺，可大幅度提高工作效率，鋪粉器和工作頭僅在平面內作二維運動，其控制精度高，打印效果好。本發明適用于金屬鑄造砂型的生產中，其工作時，設備的打印效率大于300L/H，為3D打印設備應用于大規模產業化生產提供了有效的解決辦法。?

作為發明的一種解決方案，所述第一直線導軌和第二直線導軌相垂直設置，第一直線導軌有兩根并分設在工作箱兩側，第二直線導軌有兩根并整體設置在第一直線導軌上方。通過第一直線導軌和第二直線導軌相垂直設置，使得鋪粉器和打印頭的運動不會產生干涉，同時使裝置的整體結構簡單，易于制造及安裝。?

作為本發明的另一解決方案，所述第一直線導軌和第二直線導軌相平行設置。同樣，該結構使得鋪粉器和打印頭的運動不會產生干涉，同時，整體結構簡單。?

本發明的優選方案之一在于，所述打印頭上的噴嘴的整體覆蓋寬度與升降平臺的寬度相等。打印頭只需往復行進一次，即可完成一層粉末的打印，其打印速度快。?

本發明的優選方案之二在于，所述打印頭可移動地設置在第三直線導軌上，第三直線導軌垂直安裝在第二直線導軌上，所述打印頭上的噴嘴的整體覆蓋寬度為升降平臺的寬度的一半。該方案將打印頭間接安裝在第二直線導軌上，使其不僅能沿第二直線導軌移動，還能沿第三直線導軌移動位置，打印頭行進一次可打印半幅升降平臺上的粉末，其沿第三直線導軌移動位置后，可在返回的過程中打印剩余半幅粉末，因此，該技術方案使得打印頭也只需一次往復即可完成一層粉末的打印，其打印效率也很高。?

作為本發明的進一步改進，所述打印頭下表面設有多列呈直線排布的噴嘴，列與列之間平行設置，所述噴嘴在打印頭的長度方向上整體呈連續分布。其整體結構相對簡單，易于實施，列與列之間相互無干涉，使得噴嘴在打印頭行進方向具有更高的打印密度，以提高打印精度。?

作為上一技術方案的進一步改進，每列噴嘴有100~300個，每列噴嘴兩側設有與各噴嘴相連的粘結劑管，噴嘴的控制端經數據線與通訊板相連。通過控制每一個噴嘴打開或關閉，使粘結劑噴射或不噴射，通過打印頭行走，使經過的區域選擇性地被固化。?

附圖說明

圖1為本發明一種結構示意圖。?

圖2為本發明另一種結構示意圖。?

圖3為打印頭的一種結構示意圖。?

圖4為單列噴嘴結構示意圖。?

其中，1第一驅動機構，2加料斗，3、10第二直線導軌，4鋪粉器，5升降平臺，6、11第一直線導軌，7打印頭，701噴嘴，702粘結劑管，703數據線，704通訊板?，8第二驅動機構，9工作箱，12第三直線導軌。?

具體實施方式

實施例1?