[實用新型]一種應用于低溫材料的3D打印設備

有效

• 申請號: 201720690533.6
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN207207141U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 聶健良;陳耿濤;孔楚海;張劍威
• 申請（專利權）人: 廣州洛根信息技術有限公司
• 主分類號: B29C64/227
• 分類號: B29C64/227;B29C64/30;B29C35/16;B33Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及3D打印領域，具體涉及一種應用于低溫材料的3D打印設備。

背景技術

3D打印技術是近些年來逐漸興起的一種具有個性化成型制造技術，具有成形速度快、成本低污染少以及使用方便體積較小等優點。隨著3D打印機技術逐漸發展，目前用于3D打印的打印設備也是五花八門，各有特色。有打印高分子聚合物的，金屬粉或塑料粉燒結的，陶瓷打印的，食品類的以及光固化打印設備等。在各個領域中都相繼的出現了領域中需要的打印設備，如在建筑中也出現了相應的房子建筑打印設備，在醫療上也出現了打印活細胞的打印設備。到目前使用最多最廣泛的主要是中高溫的高分子聚合物打印機，主要是才用了熔融沉積成型技術，將輸進的線材物料高溫熔融后經過層層堆積，最終根據我們的設計得到我們需要的模型制品。但是在高分子聚合物打印設備中研究的最多的是中高溫材料的打印設備，而對低溫高分子材料3D打印設備的研究很少，到目前幾乎沒有看到與低溫高分子聚合物3D打印設備相關的研究報道。

發明內容

針對目前3D打印技術中對低溫高分子材料的打印制造的技術不太成熟，涉及到的高分子聚合物的打印設備主要以中高溫的打印配置來設計，極少或沒有專門針對低溫熔融的高分子聚合或針對某一種低溫熔融聚合物來設計相應的打印設備。本文針對聚己內酯低溫聚合物材料的特性專門設計了一種可適用于聚己內酯等低溫材料的3D打印設備，以促進低溫3D打印材料的進一步發展。另外也針對低溫環保材料在醫院中骨骼關節損傷修復的應用前景，就目前的FDM 打印設備的精度相對不高，成型定型速度慢等不足，而導致大部分低溫材料不能以3D打印技術制造應用于各大醫療領域當中。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：一種應用于低溫材料的3D打印設備，包括動力驅動裝置(1)、傳動裝置(2)、打印平臺裝置(3)、近端供料裝置(4)、噴頭冷卻裝置(5)、內部恒溫冷卻裝置以及打印設備外殼，所述打印設備外殼中設置有機架，動力驅動裝置分別安裝于機架的上端面，每個動力驅動裝置輸出端連接一傳動裝置，打印平臺裝置(3)安裝于機架的內部，噴頭冷卻裝置(5)安裝于近端供料裝置(4)的輸出端，內部恒溫冷卻裝置安裝于打印設備外殼中并位于機架的一側。

作為優選的技術方案，所述的動力驅動裝置所采用的電機為步進電機或伺服電機中的一種或一種以上，電機轉速要求為10000～100000r/min。

作為優選的技術方案，所述傳動裝置主要采用絲桿傳動、滑桿傳動或皮帶傳動中的一種或一種以上。

作為優選的技術方案，所述絲桿為雙頭絲桿或單頭絲桿中的至少一種，且絲桿是直接嵌入到電機軸心中連為一體，絲桿的制造精度為0.001～0.02mm。

作為優選的技術方案，所述的打印平臺裝置包括打印平臺、加熱裝置、調平裝置和載物板，其中打印平臺用的材質為鐵材質、鋁材質、銅材質、鋁合金材質、銅合金材質中的一種，載物板為塑料復合材料洞洞孔板、塑料復合材料平面硬板或軟板或玻璃板中的一種。

作為優選的技術方案，所述近端供料裝置包括主動齒輪、從動U型輪、散熱塊、打印噴嘴、耐高溫聚氟乙烯塑料管以及各部分的連接器頭，其中主要在于供料擠出齒輪中心點到打印頭噴嘴之間的長度距離，其長度距離設置為 30～80mm。

作為優選的技術方案，所述的噴頭冷卻裝置為至少帶一個冷卻風扇以及相應的導風管；其中冷卻風扇轉速為1000～6000r/min；導風管主要包括冷卻散熱塊的出風口(7)和噴嘴擠出熔融物料的出風口(8)，需要的導風管數量為一個或一個以上。

作為優選的技術方案，所述的內部恒溫冷卻裝置為微型的恒溫冷卻裝置，體積大少設計為400～3000cm3，冷卻溫度調節范圍為-5～30℃。

作為優選的技術方案，所述打印設備外殼為鐵質材質、鋁合金材質、銅合金材質、不透明亞克力及透明亞克力材質、玻璃材質中的一種或一種以上。

作為優選的技術方案，所述外殼的形狀為平面或曲面中的一種或一種以上，且外殼的上前方為傾斜平面；打印外殼的前面和上前方傾斜面以面積比例算，透明部分分別占比為60～95％和30～60％。

本實用新型的有益效果是：本實用新型為一種應用于低溫材料的3D打印設備，其特點有：

1)本實用新型采用了伺服電機作為動力驅動和高精度絲桿作為傳動，絲桿的制造精度達到0.005mm的高精度級別，并且絲桿是直接連進到伺服電機軸心中并為伺服電機的軸心，大大的高了打印機結構上的精度，絲桿與伺服電機的連為一體化也大大的減少了由機械部分帶來的誤差；