[實用新型]三維打印機平臺以及三維打印機

有效

• 申請號: 201520235100.2
• 申請日: 2015-04-17
• 公開（公告）號: CN204749273U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 蘇健強
• 申請（專利權）人: 珠海天威飛馬打印耗材有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B33Y30/00;B32B33/00
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協

技術領域

本實用新型屬于三維(3D)打印機領域，具體地說，涉及一種熔融層積式(FDM)三維打印機以及這種三維打印機上的平臺。

背景技術

3D打印技術為快速成型技術的一種，其常見的打印過程為:先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印。

目前市場上的快速成型技術主要分為熔融層積成型技術（FDM)、三維印刷技術（3DP）、立體平版印刷技術（SLA）、選區激光燒結（SLS）、激光成型技術（DLP）和UV紫外線成型技術等。FDM是3D打印技術中常用的一種技術工藝，原理是利用熱塑性聚合物材料在熔融狀態下，從噴頭處擠壓出來，凝固形成輪廓形狀的薄層，再一層一層地疊加最終形成產品。目前市場上熔融擠壓堆積成型技術較常用的聚合物材料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）、聚乳酸（PLA）、尼龍（PA）和聚碳酸酯（PC）。

在3D打印機工作過程中，當約為220℃的熔融材料如ABS或者PLA從噴頭擠壓到工作臺上之后，熔融材料開始轉化為固態，此時工作臺與熔融材料的接觸面會產生一個瞬時附著力，附著力必須足夠大才能夠保證打印過程的順利進行，如果附著力偏小則不能完成成型過程。而在打印物體形成之后，在打印物體溫度逐漸下降的過程中，附著力會相應下降，當打印物體溫度至室溫，附著力必須足夠小，這樣才能夠保證打印物體易于從工作臺取下。

3D打印過程中，如果直接將熔融材料打印在工作臺上，打印出來的物體的分子將與工作臺的分子互相滲透，導致打印的物體和工作臺強烈地粘合在一起，難以取下打印完成的物體。現有技術中，3D打印機的工作臺上通常會貼有一層貼紙，然而，打印材料如聚乳酸在高溫熔融后會直接滲入貼紙的內部，與貼紙粘連，當打印物體冷卻至室溫后，由于打印物體與貼紙粘連在一起，因此不易取下。實際工作中需要用小鏟將物體與貼紙分離，這樣的操作勢必容易破壞物體和貼紙，而每完成一件或數件打印物品后就需要對工作臺的貼紙進行更換，而實際工作中更換貼紙的工藝繁瑣，成本顯著提高。申請號為CN201410459324.1的中國發明專利申請公開了一種3D打印機及其工作臺膜層的制備方法,膜層為黏性涂層,黏性涂層由以下質量份的組分制備獲得：丙烯酸樹脂共聚物為10至25質量份；氣相二氧化硅為0.2至0.8質量份；硅烷偶聯劑0.2至0.6質量份；稀釋劑為25至65質量份。在實際使用過程中,發現這種組份得到的黏性涂層性能優良,能夠克服現有技術中的打印材料附著力的問題。然而,雖然這種涂層的使用壽命得到了延長,但是如果打印次數過于頻繁,或者由于操作人員的失誤等因素也會造成打印平臺的涂層出現損壞,涂層發生損壞之后,就需要更換新的涂層,通常,更換成本較高,增加企業的制造成本和終端用戶的使用成本。

實用新型內容

為了對現有技術中的三維打印機進行改進而降低更換涂層時的成本，本實用新型的第一目的是提供一種三維打印機，本實用新型的另一目的是提供一種三維打印機平臺。

本實用新型提供的三維打印機包括打印平臺和打印材料,打印材料可沉積到打印平臺上;打印平臺依次包括加熱層、玻璃層和黏性涂層；當黏性涂層的溫度在150℃至300℃范圍內對打印材料產生的附著力大于在100℃以下時產生的附著力。

上述方案可見,由于黏性涂層是涂覆固定在玻璃層上并且玻璃的價格成本低廉,因而顯著降低了打印平臺的生產成本,繼而降低了整個打印機的成本,鑒于黏性涂層為易耗品,因此進一步凸顯出玻璃層的成本優勢。

一個優選的方案是,打印材料為粉末或者絲料，打印材料的種類包括聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龍、聚碳酸酯中的一種。

一個優選的方案是,加熱層包括多個加熱區域，多個加熱區域之間的加熱程序相互獨立。

上述方案可見，多個加熱區域的加熱方式能夠實現區域差異性加熱功能，從而針對物體成型的具體需求提供相應的加熱功能。

一個優選的方案是,黏性涂層以涂抹和烘烤的方式固定在玻璃層上。

一個優選的方案是,玻璃層可拆卸地設置在加熱層上。

上述方案可見，玻璃層以可拆卸方式設置后，當黏性涂層發生損壞需要更換時，只需要把玻璃層取下來，更換新的玻璃層黏性涂層板即可，進一步降低生產和使用成本。

一個優選的方案是,打印平臺包括彈性件，彈性件的一端連接在加熱層上，彈性件的另一端抵接在玻璃層上。

上述方案可見，通過連接件的設置，玻璃層能夠穩定地固定在加熱層上，當需要更換新的玻璃層時，只需要手動撥開彈性件即可，操作過程簡便、易于實施。