[實(shí)用新型]一種大型高精度的熔融沉積3D打印機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720564494.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN207808482U
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王坤;謝鴻凱;馮海全;胡浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王坤
• 主分類號(hào): B29C64/118
• 分類號(hào): B29C64/118;B29C64/245;B29C64/25;B29C64/295;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/02
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)現(xiàn)有桌面級(jí)3D打印機(jī)成型尺寸小精度低的缺點(diǎn)，發(fā)明了一種大型高精度3D打印機(jī)。整體機(jī)架和機(jī)殼采用激光切割一體成型技術(shù)，保證直線導(dǎo)軌的平行度和平面度，減小了機(jī)器整體的震動(dòng)，增強(qiáng)了大尺寸機(jī)器的穩(wěn)定性。Z軸雙絲杠加四光軸設(shè)計(jì)保障了打印平臺(tái)的垂直度和穩(wěn)定性，提高了整體結(jié)構(gòu)的可靠性，其中成型室恒溫控制系統(tǒng)，可以有效避免高分子材料打印過(guò)程中的曲翹，提高打印精度和打印質(zhì)量。通過(guò)以上關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種能獲得大型高精度熔融沉積3D打印機(jī),以更好地滿足3D打印的市場(chǎng)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種大型高精度熔融沉積3D打印機(jī)，屬于3D打印(增材制造)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

3D打印，也稱為增材制造，是根據(jù)所設(shè)計(jì)的3D模型，通過(guò)3D打印設(shè)備逐層增加材料來(lái)制造三維產(chǎn)品的技術(shù)。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印不必事先制造模具，不必在制造過(guò)程中去除大量的材料，也不必通過(guò)復(fù)雜的鍛造工藝就可以得到最終產(chǎn)品，因此，在生產(chǎn)上可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、節(jié)約材料和節(jié)省能源。目前，3D打印技術(shù)常用于新產(chǎn)品開發(fā)、快速單件及小批量零件制造、復(fù)雜形狀零件的制造、模具的設(shè)計(jì)與制造等，也適合于難加工材料的制造、外形設(shè)計(jì)檢查、裝配檢驗(yàn)和快速反求工程等。3D打印這種基于材料堆積法的高新制造技術(shù)受到了國(guó)內(nèi)外越來(lái)越廣泛的關(guān)注，將促成一種新型的生產(chǎn)方式，具有廣闊的發(fā)展前景。

熔融沉積3D打印機(jī)(Fused Deposition Modeling) 即FDM 3D打印機(jī)，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本和維護(hù)成本也最低，因此FDM也是當(dāng)今世界上使用最廣泛的3D打印技術(shù)。桌面級(jí)FDM 3D打印機(jī)的成型尺寸小，不能滿足人們打印大型模型的需求；而現(xiàn)有大型的FDM 3D打印機(jī)，可靠性差且精度低，長(zhǎng)時(shí)間打印容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致模型打印失敗，從而降低生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)成本。

在3D打印技術(shù)中，目前，應(yīng)用于FDM工藝的材料基本上是聚合物。成型材料一般為ABS、PLA、PA、PC、PVA、PPSF、石蠟等。聚合物的優(yōu)點(diǎn)是熔點(diǎn)低、易成型，缺點(diǎn)是收縮率大，容易曲翹變形。因此，F(xiàn)DM 3D打印技術(shù)目前主要是制作模型或手板樣件。但是沒有成型室溫度循環(huán)和控溫技術(shù)難以保證打印制品的成功率。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型旨在提供一種能獲得大型高精度熔融沉積3D打印產(chǎn)品，以更好地滿足社會(huì)發(fā)展的需求。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：一種高精度、大型的3D打印機(jī)，該大型指其成型空間尺寸為500×500×900mm，其高精度性能指其打印精度在0.1mm，實(shí)現(xiàn)其高精度的兩個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其一是穩(wěn)定的打印平臺(tái)，機(jī)架與殼體連接在一起，而在殼體的底部加裝緩沖腳墊，可以整體減緩機(jī)器的震動(dòng)，提高打印精度；其二是恒溫控制系統(tǒng)，在成型室加裝發(fā)熱裝置，溫控調(diào)節(jié)裝置，循環(huán)裝置，同時(shí)協(xié)作控制成型室溫度。其高精度性能在于伺服電機(jī)或閉環(huán)電路，防止丟步。大型平臺(tái)的加工精度在0.01mm，Z軸絲杠的精度在0.02mm。導(dǎo)軌的平行度和平面度均在以下。

所述大型高精度的熔融沉積 3D打印機(jī)，X、Y方向上的平面移動(dòng)裝置，Z方向的升降打印平臺(tái)，控制Z方向升降的絲杠和光軸，送絲系統(tǒng)，擠出系統(tǒng)，溫控循環(huán)系統(tǒng)，電路控制系統(tǒng)等。所述X、Y方向上的平面移動(dòng)裝置包括X軸導(dǎo)軌、Y軸平行導(dǎo)軌，其中X軸導(dǎo)軌、Y軸平行導(dǎo)軌分別固定在Y軸平行導(dǎo)軌滑塊上和機(jī)架上，其中Y軸平行導(dǎo)軌固定在機(jī)架頂部，由電機(jī)通過(guò)帶動(dòng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)傳動(dòng)皮帶使滑塊沿Y軸平行導(dǎo)軌移動(dòng)，X軸導(dǎo)軌安裝在Y軸滑塊上，由電機(jī)帶動(dòng)皮帶使擠出裝置沿X方向移動(dòng)。

上述Z軸升降打印平臺(tái)包括Z方向的絲杠和光軸及穿過(guò)Z方向的絲杠和光軸平行支架，在平行支架上分別有與絲杠和光軸配合的螺孔和光軸導(dǎo)軌。平行支架上固定有熱板，Z軸電機(jī)帶動(dòng)Z軸絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)熱板在Z方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

上述X軸、Y軸、Z軸的起始端都裝有限位裝置。