[發明專利]用于陶瓷圓筒打印件的3D打印機

在審

• 申請號: 201710078638.0
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106985258A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 金逸林;金瑩;金乾華;金建鋒;徐曉輝;張鶴;吳祥建;邱振江;蘭俊杰
• 申請（專利權）人: 龍泉市金宏瓷業有限公司
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B33Y30/00
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙)33261
• 代理人: 曾祥兵

技術領域

本發明涉及3D打印設備領域，具體涉及一種用于陶瓷圓筒打印件的3D打印機。

背景技術

陶瓷是千年窯火淬出的傳統工業，3D打印則是最近大熱的一門全新技術，當兩者碰撞在一起，所能得到的效果超出人們預想。

但是現有的陶瓷3D打印機結構類似于巧克力打印機，是將未干的陶泥經過擠壓裝置和導管擠出至打印機的噴嘴位置，通過X軸、Y軸、Z軸移動機構使噴嘴在三維的空間內自由移動，得到想要的模型。

但是該種3D打印機在使用陶泥進行打印時，存在如下缺點：層疊情況很明顯，打印后的側表面很粗糙，但是陶泥內的水分還未干透，因此使用者可以通過手工抹平，使表面變的相對光滑，最后通過燒制使陶制品固化。但是人手抹平難以控制力道，會使得表面平整但是不均勻，難以得到一個完整的平面或曲面。

陶制品打印的工藝品多為環形件，如：杯子、花瓶等圓筒件，由于采用X軸、Y軸、Z軸移動機構打印時，X和Y軸移動機構處于長時間的大幅度活動，驅動器易損壞，花費的時間長，且得到的打印制品的圓度并不是很理想。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種用于陶瓷圓筒打印件的3D打印機，專門用于陶瓷的打印環形打印件，并且增設有平整球可以對打印件的外表面進行平整，使其表面光滑，并且平整后的打印件圓度高，不存在凹凸不平的情況。

為了實現上述發明目的，本發明采用了以下技術方案：一種用于陶瓷圓筒打印件的3D打印機，包括擠壓裝置、導管、噴頭組件和帶動噴頭組件移動的活動裝置，所述噴頭組件包括基座和噴嘴，導管連接擠壓裝置的出口和噴嘴，所述活動裝置包括R軸轉動機構、X軸移動機構和Z軸移動機構；所述R軸轉動機構包括載臺和驅動載臺轉動的旋轉驅動器；所述Z軸移動機構包括用于帶動X軸移動機構上下移動的縱移支撐構件和縱移驅動器；所述X軸移動機構包括用于帶動噴頭組件于旋轉驅動器旋轉中心和外周的半徑上移動的推進支撐構件和推進驅動器；所述噴頭組件還包括用于平整打印件外側壁表面的平整球，平整球位于噴嘴背向旋轉驅動器旋轉中心的一側，所述平整球通過連接件固定于基座上，平整球頂部樞接于連接件底部，平整球的表面與噴嘴開口側壁貼合并留有供平整球貼合打印件外壁自由轉動的間隙。

與現有技術相比，采用了上述技術方案的用于陶瓷圓筒打印件的3D打印機，具有如下有益效果：

一、采用本發明的用于陶瓷圓筒打印件的3D打印機，采用R軸轉動機構、X軸移動機構和Z軸移動機構取代傳統的XYZ軸的移動方式，在使用時僅有R軸轉動機構一直轉動，Z軸移動機構勻速上升，僅有X軸移動機構需要進行前后調節，來調節筒形打印件的直徑，各個移動機構的驅動器活動量小，不易損壞，使用壽命長。

二、通過旋轉驅動器帶動載臺轉動，由于整個載臺是處于旋轉的狀態，整個打印件是螺旋上升打印的，所得到的筒形打印件的圓度精度更高，同心度更高。

三、平整球與帶動噴頭組件移動的活動裝置配合，可以對筒形工件的表面進行加工，也就只有本發明中的活動裝置可以使平整球一直壓靠在打印件的外表面，若換成xyz移動機構，則難以實現本發明中的壓平效果。通過在噴頭的側面增設平整球，通過平整球接觸打印件的外表面將其表面進行壓平，將層疊的線痕抹平，且平整球是樞接于連接件上，可跟隨工件的表面移動而自由轉動，將打印件的表面平整。

四、平整球是與噴頭組件同步移動的，因此得到的打印件外形的統一的，不會有受力不均或凹面產生，更符合預期的尺寸和表面形狀。

優選的，平整球球心位置與噴嘴開口高度齊平，陶泥從噴嘴出來后，就可以被平整球壓靠抹平，表面抹平時產生的精度誤差更小。

優選的，所述噴嘴包括圓柱狀的出料管和斗部，所述斗部連接導管和出料管；所述斗部設有防止噴頭接觸而導致平整球無法轉動的凹陷部。

另外在斗部上開設凹陷部或其他加工的方式，本發明優選的，所述斗部呈錐面向內凹陷的錐形，無需另外的加工，可一次成型，加工成本低。

為防止半干的陶泥粘附在平整球表面，本發明中所述平整球表面還設有潤滑涂層，其中潤滑涂層優選采用聚四氟乙烯涂層，聚四氟乙烯涂層表面潤滑更高，不易被粘附，且平整球由不銹鋼制成，便于聚四氟乙烯層的噴涂。

優選的，所述噴嘴兩側均設有平整球，兩個平整球關于噴嘴中心對稱，可以同時對打印的陶制品內表面和外表面進行平整。