[實用新型]高溫硬質復合材料埋入式面曝光智能感應3D成型機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820337430.6
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN208148115U
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 宋長輝;梁怡富;龐業(yè)忠;楊永強
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本實用新型公開了一種高溫硬質復合材料埋入式面曝光智能感應3D成型機，包括主體框架、料槽、投影儀、Z軸垂豎直降系統(tǒng)、刮刀系統(tǒng)、激光測距控制系統(tǒng)以及打印平臺；該3D成型機采用打印平臺壓入式，每一層打印后，打印平臺在成形缸中下壓，低于水平一定高度，高溫硬質復合材料憑借自身流動性在壓力作用進入旁側存料缸中，旁側存料缸中復合材料液面上升，在刮刀作用下，將該高于水平液面材料帶入成形缸中并置平。本實用新型采用專用刮刀結構，實現(xiàn)高效材料置平且不造成刮刀粘附。同時采用上罩式面曝光樣件埋入方式克服大尺寸零件重量大，基板與零件粘結不良的問題，并借助激光測距傳感器固定在打印平臺及料槽之上的結構來克服打印精度較低的問題。

技術領域

本實用新型屬于増材制造領域，涉及一種高溫硬質復合材料埋入式面曝光智能感應3D成型機。

背景技術

隨著時代的不斷革新，許多高新科技借助這一契機蓬勃發(fā)展。快速成型技術，同樣依賴于計算機控制技術、激光技術、材料科學技術迅猛發(fā)展。SLA和DLP則為該技術的兩個主要成型方式。兩者的區(qū)別主要在于使用的光源不一樣，SLA采用激光，DLP采用投影儀。DLP打印機所依托的技術為數(shù)字化面曝光，以提高打印效率。RP技術的實現(xiàn)通過軟件對CAD模型進行分層切片，在軟件內部則將每一層的切片信息經過計算機處理傳輸?shù)紻LP投影儀上，然后逐層累積材料至最終成型。其優(yōu)點是簡單快速，成型質量高，在機械、醫(yī)療、航空、軍工等眾多領域取得良好的反響。不過，它們都存在各自的局限性，如SLA生產效率較低，打印精度不高；而下照式DLP打印機在樹脂脫離離型膜的過程仍舊存在較大問題，同時，存在模型較大導致難以牢固地吸附在打印平臺的局限，再者，在控制打印精度方面也無法有效提高。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種高溫硬質復合材料埋入式面曝光智能感應3D成型機，實現(xiàn)以不同材料如鈮硅、鋁、樹脂等為載體，借助數(shù)字化光刻3D打印機實現(xiàn)平面打印，進而得到高溫硬質合金零部件打印件。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

本實用新型一種高溫硬質復合材料埋入式面曝光智能感應3D成型機，包括主體框架、料槽、投影儀、Z軸垂豎直降系統(tǒng)、刮刀系統(tǒng)、激光測距控制系統(tǒng)以及打印平臺，所述投影儀設置在料槽的上方且固定于主體框架之上；所述Z軸垂豎直降系統(tǒng)固定在主體框架上，包括上支撐板、中間載板、下支撐板、光軸和絲桿，所述光軸和絲桿垂直安裝在上支撐板、中間載板和下支撐板上，所述上支撐板的頂端設有電機；所述打印平臺通過光軸與Z軸垂豎直降系統(tǒng)中的中間載板固定連接，打印平臺包括打印板、中層板和底板，所述打印板和中間板通過套上彈簧的螺釘與底板連接，以實現(xiàn)打印前的微調平；所述刮刀系統(tǒng)固定在主體框架上并與料槽相匹配，包括模組模塊、刮刀以及刮刀固定板，所述刮刀通過刮刀固定板與模組模塊連接；所述刮刀在刀刃結構處有過渡圓弧和傾角結構，圓弧表面均勻分布凸點以減少材料的沾附，刀刃與水平方向上的打印平臺所形成的θ角；所述料槽通過料槽耳固定在料槽載板上；所述激光測距控制系統(tǒng)設置于打印平臺及料槽之上，包括激光傳感器和激光傳感器安裝座。

作為優(yōu)選的技術方案，所述投影儀為數(shù)字化曝光投影儀。

作為優(yōu)選的技術方案，所述光軸為兩根，光軸的兩端通過固定座分別固定在上支撐板和下支撐板上，所述光軸的中部通過光軸套筒固定在中間載板上。

作為優(yōu)選的技術方案，所述絲桿的頂部通過梅花聯(lián)軸器與上支撐板固定，絲桿的底部通過絲桿固定座與下支撐板連接，絲桿的中部通過法蘭軸承與中間載板固定。

作為優(yōu)選的技術方案，所述打印板為實心的高強度平臺，中層板和底板為空心結構，并通過四根套上彈簧的螺釘連接在一起以實現(xiàn)打印前的微調平。

作為優(yōu)選的技術方案，所述刮刀采用硬質合金鋼制造,在刀刃結構處有過渡圓弧加傾角結構，圓弧表面均勻分布凸點，刀刃與水平方向上的打印平臺所形成的θ角與高溫硬質復合材料的潤濕角相近，從而使刮刀與材料之間的接觸較為順暢。