[發(fā)明專利]一種雙重加熱噴射的立體打印機(jī)

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• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104191612A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂月林
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥斯科爾智能科技有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00
• 代理公司: 合肥市長遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 程篤慶;黃樂瑜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及立體打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙重加熱噴射的立體打印機(jī)。

背景技術(shù)

三維立體打印機(jī)是快速成型的一種工藝，采用層層堆積的方式分層制作出三維模型，其運(yùn)行過程類似于傳統(tǒng)打印機(jī)，只不過傳統(tǒng)打印機(jī)是把墨水打印到紙質(zhì)上形成二維的平面圖紙，而三維打印機(jī)是把液態(tài)光敏樹脂材料、熔融的塑料絲、石膏粉等材料通過噴射粘結(jié)劑或擠出等方式實(shí)現(xiàn)層層堆積疊加形成三維實(shí)體。依據(jù)由CAD構(gòu)造的產(chǎn)品三維模型，對其進(jìn)行分層切片，得到各層截面的輪廓。按照這些輪廓，激光束選擇性地噴射，固化一層層液態(tài)樹脂或噴射源選擇性地噴射一層層的粘結(jié)劑或熱熔材料等，形成各截面，逐步疊加成三維產(chǎn)品。

在三維模型的分層處理過程中，加工前須將三維模型上沿成形高度方向離散成一系列有序的二維層片，即每隔一定的間距分一層片，以便提取截面的輪廓。間隔的大小按精度和生產(chǎn)率要求選定。間隔越小，精度越高，但成形時(shí)間越長。間隔范圍為0.05～0.5mm，常用0.1mm，能得到相當(dāng)光滑的成形曲面。層片間隔選定后，成形時(shí)每層疊加的材料厚度應(yīng)與其相適應(yīng)。

在截面加工過程中，根據(jù)分層處理的截面輪廓，在計(jì)算機(jī)控制下，成形頭(如激光掃描頭或噴頭)由數(shù)控系統(tǒng)控制，在x-y平面內(nèi)按截面輪廓進(jìn)行掃描，固化液態(tài)樹脂(或切割紙，燒結(jié)粉末材料，噴射粘結(jié)劑、熱熔劑和熱熔材料)，得到一層層截面。截面疊加每層截面形成之后，下一層材料被送至已成形的層面上，然后進(jìn)行后一層的成形，并與前一層面相粘結(jié)，從而將一層層的截面逐步疊合在一起，最終形成三維產(chǎn)品。

現(xiàn)有技術(shù)中，打印料在打印料箱中通過加熱機(jī)構(gòu)進(jìn)行加熱融化之后擠出噴射頭，通過噴射頭逐層堆疊形成立體物體，打印料在打印料箱的融化過程中可能出現(xiàn)融化不均勻的現(xiàn)象，另外，進(jìn)入噴射頭的融料需要在其中停留一段時(shí)間，在該時(shí)間段內(nèi)噴射頭中的融料的溫度降低，為了保證打印質(zhì)量，噴射頭內(nèi)融料的可打印狀態(tài)時(shí)間較短，不利于提高立體打印質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種雙重加熱噴射的立體打印機(jī)，通過對打印料和融料進(jìn)行雙重融化，保證了熔化均勻性，并延長了融料保持可打印狀態(tài)的時(shí)間，提高了立體打印質(zhì)量。

本發(fā)明提出的一種雙重加熱噴射的立體打印機(jī)，包括：機(jī)架、工作臺(tái)、第一固定桿、第二固定桿、滑動(dòng)桿、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、吊桿、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、噴射頭、第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、打印料箱、打印料加熱機(jī)構(gòu)、融料加熱機(jī)構(gòu)和控制模塊；

工作臺(tái)位于機(jī)架底部，第一固定桿和第二固定桿平行設(shè)置在機(jī)架頂部并位于工作臺(tái)上方，第一固定桿和第二固定桿所在平面與工作臺(tái)表面平行；滑動(dòng)桿兩端分別滑動(dòng)安裝在第一固定桿和第二固定桿上，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)桿沿著第一固定桿和第二固定桿進(jìn)行水平移動(dòng)；吊桿滑動(dòng)安裝在滑動(dòng)桿上，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)吊桿沿著滑動(dòng)桿進(jìn)行水平移動(dòng)；噴射頭設(shè)在吊桿上，在噴射頭內(nèi)設(shè)有內(nèi)腔，第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)噴射頭沿著吊桿進(jìn)行上下移動(dòng)；

打印料箱設(shè)在機(jī)架上并與噴射頭的內(nèi)腔連通，打印料加熱機(jī)構(gòu)設(shè)在打印料箱外部用于對打印料箱中打印料進(jìn)行加熱融化；在噴射頭的內(nèi)腔中設(shè)有融料加熱機(jī)構(gòu)，融料加熱機(jī)構(gòu)的底端接近噴射頭的出口；

控制模塊與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接用于控制噴射頭在XYZ三維空間中的位置；控制模塊與打印料箱連接用于控制打印料箱向噴射頭輸送融料；控制模塊與打印料加熱機(jī)構(gòu)和融料加熱機(jī)構(gòu)連接用于控制其對打印料和融料的加熱溫度。

優(yōu)選地，工作臺(tái)表面為圓形，第一固定桿與第二固定桿之間的距離大于工作臺(tái)直徑。

優(yōu)選地，工作臺(tái)表面為矩形，第一固定桿與第二固定桿之間的距離大于工作臺(tái)邊長。

優(yōu)選地，融料加熱機(jī)構(gòu)為加熱棒管，加熱棒管沿著噴射頭的軸向布置。

優(yōu)選地，融料加熱機(jī)構(gòu)的直徑小于噴射頭出口直徑。

優(yōu)選地，加熱棒融料加熱機(jī)構(gòu)底端到噴射頭出口的距離為0.5mm-3mm。

本發(fā)明中，通過在打印料箱和噴射頭中分別設(shè)置打印料加熱機(jī)構(gòu)融料加熱機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了雙重加熱立體打印，一方面，打印料在打印料箱中進(jìn)行一次融化之后的融料在噴射頭中進(jìn)行二次融化，確保了融化均勻性，另一方面，在噴射頭中進(jìn)行二次融化和保溫，延長了融料在噴射頭中保持可打印狀態(tài)的時(shí)間，從而提高了立體打印質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種雙重加熱噴射的立體打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種雙重加熱噴射的立體打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。