[發(fā)明專利]一種提高高分子聚合物3D打印件強度的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711379207.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107856291A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪梅花
• 申請（專利權(quán)）人: 成都育芽科技有限公司
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/20;B29C64/295;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種3D打印加工作業(yè)設(shè)備，確切地說是一種提高高分子聚合物3D打印件強度的裝置。

背景技術(shù)

目前在3D打印作業(yè)中，物料成型加工時，主要是通過對物料加熱致熔融態(tài)后，在進行逐層堆疊沉積加工，最終達到實現(xiàn)工件加工成型作業(yè)目的的需要，在實際工作中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前在進行3D打印作業(yè)時，熔融態(tài)原料在進行堆疊成型過程中，主要時通過熔融態(tài)物料在自身重力作用下進行堆疊，實現(xiàn)相鄰兩層物料堆積成型，但由于物料自身重量較小，從而導(dǎo)致相鄰兩層物料間易存在氣泡、空隙及物料密度分布不均等缺陷，從而嚴(yán)重影響3D打印工件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強度和韌性，因此針對這一問題，迫切需要開發(fā)一種全新的3D打印成型設(shè)備，以滿足實際使用的需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明提供一種提高高分子聚合物3D打印件強度的裝置，該發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用能靈活方便，一方面可有效的3D打印進行工件成型加工作業(yè)的需要，另一方面可在3D打印作業(yè)過程中，對成型加工的原料進行充分的增壓調(diào)整作業(yè)，在達到提高成型原料結(jié)構(gòu)密度的同時，另有效的消除成型原料在3D打印作業(yè)因加熱不足導(dǎo)致原料熱塑性不足、成型原料間堆疊加工作業(yè)產(chǎn)生的孔隙、氣泡及材料接合面結(jié)構(gòu)致密度不足的缺陷。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種提高高分子聚合物3D打印件強度的裝置，包括機架、驅(qū)動伸縮柱、承載工作臺、打印噴頭、增壓頭及控制電路，其中機架為框架結(jié)構(gòu)，其外側(cè)面設(shè)至少一個連接機構(gòu)，驅(qū)動伸縮柱嵌于機架內(nèi)，并與機架同軸分布，驅(qū)動伸縮柱與機架內(nèi)壁間通過至少兩條導(dǎo)向滑軌相互滑動連接，且各導(dǎo)向滑軌環(huán)繞機架軸線均布，承載工作臺通過轉(zhuǎn)臺機構(gòu)與驅(qū)動伸縮柱前端鉸接，承載工作臺側(cè)表面均布至少兩個導(dǎo)向槽，各導(dǎo)向槽環(huán)繞承載工作臺軸線均布，并與承載工作臺軸線垂直且相交，打印噴頭、增壓頭均至少一個，分別嵌于各導(dǎo)向槽內(nèi)并與導(dǎo)向槽滑動連接，打印噴頭、增壓頭軸線與承載工作臺軸線呈0°—90°夾角，其中增壓頭包括增壓驅(qū)動桿、激光加熱裝置和壓緊塊，其中增壓驅(qū)動桿通過滑塊與導(dǎo)向槽滑動連接，增壓驅(qū)動桿末端與壓緊塊上端面相互連接并同軸分布，激光加熱裝置至少一個，通過轉(zhuǎn)臺機構(gòu)與壓緊塊側(cè)表面鉸接，且激光加熱裝置軸線與壓緊塊軸線相交，且交點位于壓緊塊正下方，并與壓緊塊下端面間間距為0—10厘米，控制電路嵌于機架側(cè)表面并分別與驅(qū)動伸縮柱、打印噴頭、增壓頭的增壓驅(qū)動桿、激光加熱裝置電氣連接。

進一步的，所述的驅(qū)動伸縮柱和增壓驅(qū)動桿均為電動伸縮桿、液壓伸縮桿及氣壓伸縮桿中的任意一種，且所述的驅(qū)動伸縮柱和增壓驅(qū)動桿上均設(shè)至少一個行程傳感器，且所述的行程傳感器與控制電路電氣連接。

進一步的，所述的承載工作臺下表面和壓緊塊上表面均設(shè)至少一個溫度傳感器，所述溫度傳感器與控制電路電氣連接。

進一步的，所述的打印噴頭、增壓頭為兩個或兩個以上時，則一個打印噴頭和一個增壓頭構(gòu)成一個成型工作組，且同一成型工作組內(nèi)的增壓頭位于打印噴頭正后方。

進一步的，所述的打印噴頭、增壓頭與導(dǎo)向槽間通過轉(zhuǎn)臺機構(gòu)向鉸接。

進一步的，所述的轉(zhuǎn)臺機構(gòu)為二維轉(zhuǎn)臺及三維轉(zhuǎn)臺機構(gòu)中的任意一種。

進一步的，所述的壓緊塊與增壓驅(qū)動桿間通過壓力傳感器相互連接，所述的壓力傳感器與控制電路電氣連接。

進一步的，所述的壓緊塊為橫截面呈矩形的塊狀結(jié)構(gòu)，或橫截面為圓形的圓柱體結(jié)構(gòu)中的任意一種。

進一步的，所述的控制電路為基于FPGA數(shù)據(jù)處理芯片的自動控制電路，且所述的控制電路中設(shè)至少一個繼電器驅(qū)動電路和至少一個串口通訊電路，其中所述的繼電器驅(qū)動電路分別與驅(qū)動伸縮柱、打印噴頭、增壓頭的增壓驅(qū)動桿、激光加熱裝置電氣連接。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用能靈活方便，一方面可有效的3D打印進行工件成型加工作業(yè)的需要，另一方面可在3D打印作業(yè)過程中，對成型加工的原料進行充分的增壓調(diào)整作業(yè)，在達到提高成型原料結(jié)構(gòu)密度的同時，另有效的消除成型原料在3D打印作業(yè)因加熱不足導(dǎo)致原料熱塑性不足、成型原料間堆疊加工作業(yè)產(chǎn)生的孔隙、氣泡及材料接合面結(jié)構(gòu)致密度不足的缺陷。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式來詳細說明本發(fā)明；

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為承載工作臺結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為增壓頭結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式