[實用新型]一種大型高精度的熔融沉積3D打印機

有效

• 申請號: 201720564494.5
• 申請日: 2017-05-20
• 公開（公告）號: CN207808482U
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 王坤;謝鴻凱;馮海全;胡浩
• 申請（專利權）人: 王坤
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/245;B29C64/25;B29C64/295;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于3D打印技術領域，針對現有桌面級3D打印機成型尺寸小精度低的缺點，發明了一種大型高精度3D打印機。整體機架和機殼采用激光切割一體成型技術，保證直線導軌的平行度和平面度，減小了機器整體的震動，增強了大尺寸機器的穩定性。Z軸雙絲杠加四光軸設計保障了打印平臺的垂直度和穩定性，提高了整體結構的可靠性，其中成型室恒溫控制系統，可以有效避免高分子材料打印過程中的曲翹，提高打印精度和打印質量。通過以上關鍵技術創新，本實用新型設計了一種能獲得大型高精度熔融沉積3D打印機,以更好地滿足3D打印的市場需求。

技術領域

本實用新型涉及一種大型高精度熔融沉積3D打印機，屬于3D打印(增材制造)技術領域。

背景技術

3D打印，也稱為增材制造，是根據所設計的3D模型，通過3D打印設備逐層增加材料來制造三維產品的技術。與傳統制造技術相比，3D打印不必事先制造模具，不必在制造過程中去除大量的材料，也不必通過復雜的鍛造工藝就可以得到最終產品，因此，在生產上可以實現結構優化、節約材料和節省能源。目前，3D打印技術常用于新產品開發、快速單件及小批量零件制造、復雜形狀零件的制造、模具的設計與制造等，也適合于難加工材料的制造、外形設計檢查、裝配檢驗和快速反求工程等。3D打印這種基于材料堆積法的高新制造技術受到了國內外越來越廣泛的關注，將促成一種新型的生產方式，具有廣闊的發展前景。

熔融沉積3D打印機(Fused Deposition Modeling) 即FDM 3D打印機，機械結構簡單，制造成本和維護成本也最低，因此FDM也是當今世界上使用最廣泛的3D打印技術。桌面級FDM 3D打印機的成型尺寸小，不能滿足人們打印大型模型的需求；而現有大型的FDM 3D打印機，可靠性差且精度低，長時間打印容易出現錯誤，導致模型打印失敗，從而降低生產效率，提高生產成本。

在3D打印技術中，目前，應用于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。聚合物的優點是熔點低、易成型，缺點是收縮率大，容易曲翹變形。因此，FDM 3D打印技術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和控溫技術難以保證打印制品的成功率。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型旨在提供一種能獲得大型高精度熔融沉積3D打印產品，以更好地滿足社會發展的需求。

為了達到上述目的，本實用新型提供的技術方案是：一種高精度、大型的3D打印機，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，實現其高精度的兩個關鍵結構，其一是穩定的打印平臺，機架與殼體連接在一起，而在殼體的底部加裝緩沖腳墊，可以整體減緩機器的震動，提高打印精度；其二是恒溫控制系統，在成型室加裝發熱裝置，溫控調節裝置，循環裝置，同時協作控制成型室溫度。其高精度性能在于伺服電機或閉環電路，防止丟步。大型平臺的加工精度在0.01mm，Z軸絲杠的精度在0.02mm。導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，X、Y方向上的平面移動裝置，Z方向的升降打印平臺，控制Z方向升降的絲杠和光軸，送絲系統，擠出系統，溫控循環系統，電路控制系統等。所述X、Y方向上的平面移動裝置包括X軸導軌、Y軸平行導軌，其中X軸導軌、Y軸平行導軌分別固定在Y軸平行導軌滑塊上和機架上，其中Y軸平行導軌固定在機架頂部，由電機通過帶動傳動軸帶動傳動皮帶使滑塊沿Y軸平行導軌移動，X軸導軌安裝在Y軸滑塊上，由電機帶動皮帶使擠出裝置沿X方向移動。

上述Z軸升降打印平臺包括Z方向的絲杠和光軸及穿過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軌。平行支架上固定有熱板，Z軸電機帶動Z軸絲杠轉動而實現熱板在Z方向上的往復運動。

上述X軸、Y軸、Z軸的起始端都裝有限位裝置。