[實用新型]橫向3D打印機

有效

• 申請號: 201820399167.3
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN208263439U
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 王罡;蔡樹濤;鄭天棋;陳俊廷;呂昊屹
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/118;B29C64/20;B29C64/227;B33Y30/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本實用新型公開了一種橫向3D打印機，所述橫向3D打印機包括打印頭、引子、第一驅動組、支撐組件及第二驅動組。引子用于承接打印頭打印的片層，第一驅動組與打印頭相連，第一驅動組可驅動打印頭沿Y軸和Z軸方向分別運動，支撐組件用于支撐及限位引子，第二驅動組與引子相連，第二驅動組可驅動引子相對支撐組件沿X軸方向運動。X軸、Y軸、Z軸構成笛卡爾坐標系，引子以設定長度為單位移動，設定長度等于打印頭單次打印的片層厚度。根據本實用新型實施例的橫向3D打印機能夠打印的工件的長、寬、高尺寸中的一個不受打印框架的影響，使得打印頭的運動靈活性大大增強，打印的工件更加多樣化。

技術領域

本實用新型涉及先進制造領域，尤其涉及一種橫向3D打印機。

背景技術

現有3D打印機通常采用豎直打印機構來進行工件的打印。加熱噴頭根據工件的水平截面輪廓信息，作X-Y平面上的運動，熱塑性絲狀材料由擠絲機構傳送至熱熔噴頭，并在熱熔噴頭中加熱至融化，隨著后面的絲擠入，融化的耗材涂覆在打印機底板平臺上，冷卻后形成一層薄片。一層截面完成后，底板平臺下降一個薄片的高度，再進行下一層的融化和覆蓋，如此循環往復，最終打印出完整工件。

傳統豎直式打印的3D打印機打印出的工件尺寸會受到打印機本身框架尺寸的約束。豎直式打印機在打印時，打印底板的大小決定了工件最大的截面大小，從而限制了工件的長、寬尺寸。豎直打印的打印噴頭需要在一個平行于X-Y平面的平臺上運動，這就需要一組豎直的支撐框架來支撐打印噴頭在打印平面運動，因此工件的高度受限于支撐打印噴頭的豎直框架，即打印出的工件尺寸無法超過3D打印機框架的尺寸。在長度和高度的限制下，豎直式打印機適合于打印尺寸較為規整(長、寬、高較為接近的工件)，而在打印桁架等細長型的工件時，就需要延長豎直支撐框架的高度，當框架延長至一定高度后，會使得3D打印機的重心位置提升，降低打印時的穩定性，皮帶帶動打印頭高速運動時產生的震動對工件的影響會放大，從而降低打印精度和工件直線度。因此豎直打印機由于底板和框架的約束，難以實現一臺打印機完成不同形狀、高寬比不同的工件的多樣化打印任務。

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型提出一種橫向3D打印機，所述橫向3D打印機能夠打印的工件的長、寬、高尺寸中的一個不受打印框架的。

根據本實用新型實施例的橫向3D打印機，包括：打印頭；引子，所述引子用于承接所述打印頭打印的片層；第一驅動組，所述第一驅動組與所述打印頭相連，所述第一驅動組可驅動所述打印頭沿Y軸和Z軸方向分別運動；支撐組件，所述支撐組件用于支撐及限位所述引子；第二驅動組，所述第二驅動組與所述引子相連，所述第二驅動組可驅動所述引子相對所述支撐組件沿X軸方向運動；其中，所述X軸、所述Y軸、所述Z軸構成笛卡爾坐標系，所述引子以設定長度為單位移動，所述設定長度等于所述打印頭單次打印的片層厚度。

根據本實用新型實施例的橫向3D打印機，由于打印頭可沿Y軸和Z軸分別運動，而承接打印頭打印片層的引子可以沿X軸方向運動，因此橫向3D打印機能夠打印的工件的長、寬、高尺寸中的一個不受打印框架的影響，使得打印頭的運動靈活性大大增強，打印的工件更加多樣化。此外，在打印過程中，由于支撐組件的支撐和限位作用，引子只能朝向遠離打印頭的方向平穩運動，在一定程度上提高了打印精度。

在一些實施例中，所述第二驅動組包括：夾持裝置,所述夾持裝置用于夾持所述引子且驅動所述引子朝向遠離所述打印頭的方向運動；X軸驅動電機，所述X軸驅動電機用于驅動所述夾持裝置運動。

具體地，所述第二驅動組還包括：X軸絲杠，所述X軸絲杠與所述X軸驅動電機的電機軸相連；X軸滑塊，所述X軸滑塊與所述X軸絲杠相連，在所述X軸絲杠轉動時所述X軸滑塊沿X軸移動并帶動所述夾持裝置運動。

在一些實施例中，所述支撐組件包括：桁架；多個導向裝置，所述多個導向裝置分別設在所述桁架上，所述多個導向裝置沿不同方向分別止抵在所述引子上以夾持所述引子。