[發明專利]三維打印設備

在審

• 申請號: 201911380084.5
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110901050A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 焦志偉;張濤
• 申請（專利權）人: 珠海天威飛馬打印耗材有限公司
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/20;B29C64/209;B29C64/295;B29C64/321;B29C64/386;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 薛飛飛

本發明提供一種三維打印設備，三維打印設備包括打印腔室、打印平臺、平臺運動驅動機構、打印噴頭、空氣電加熱箱、發熱裝置和對流風扇，打印腔室開設有打印腔室出氣口，打印噴頭位于打印平臺的上方，打印噴頭上開設有熱空氣通道，空氣電加熱箱設置在打印腔室外，空氣電加熱箱內設置有加熱元件，空氣電加熱箱上開設有電加熱箱進氣口和電加熱箱出氣口，電加熱箱出氣口與熱空氣通道連通，電加熱箱進氣口與打印腔室出氣口連通。打印平臺、平臺運動驅動機構、打印噴頭和發熱裝置均設置在打印腔室內，發熱裝置設置在打印平臺的下方。對流風扇安裝在打印腔室的底壁上。該三維打印設備可減少三維打印制品翹曲變形。

技術領域

本發明涉及三維打印技術領域，具體地說，是涉及一種可以減少三維打印制品翹曲的三維打印設備。

背景技術

在工業、制造業高速發展的今天，傳統的制造業加工工藝已經無法滿足許多高精度、高復雜度、異形的加工要求，在各類高要求高標準的加工需求催生之下，新的快速成型方法應運而生：三維打印。三維打印技術憑借其諸多優勢，成為了目前新型制造領域中最受歡迎同時最具生命力的技術之一，和普通打印機只能在二維方向上移動不同，三維打印利用三維CAD數據模型，操控機器對打印材料進行逐層堆積的操作，通過堆積實現3D模型的實體還原，這種制造方式在生產復雜零部件時不僅縮短了研制周期同時還降低了研發成本。

然而熔融塑料在堆積過程中，由于體積收縮而產生的內應力會總是引起原型的翹曲變形，嚴重時引起分層，甚至使成型無法進行下去，翹曲變形是影響打印產品精度和品質的主要原因，在層厚一定的情況下，影響翹曲的因素最主要的為溫度和填充率，研究如何減少翹曲，對三維打印技術的進一步推廣和應用具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種可減少三維打印制品翹曲變形的三維打印設備，以解決目前高溫熱塑性塑料打印時的翹曲問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種三維打印設備，包括打印腔室、打印平臺、平臺運動驅動機構、打印噴頭、空氣電加熱箱、發熱裝置和對流風扇，打印腔室開設有打印腔室出氣口，打印腔室的外壁上包裹有腔體隔熱層，打印平臺用于承載三維打印制品，平臺運動驅動機構驅動打印平臺在三維空間內移動，打印噴頭位于打印平臺的上方，打印噴頭上開設有熱空氣通道，空氣電加熱箱設置在打印腔室外，空氣電加熱箱內設置有加熱元件，空氣電加熱箱上開設有電加熱箱進氣口和電加熱箱出氣口，電加熱箱出氣口與熱空氣通道連通，電加熱箱進氣口與打印腔室出氣口連通。打印平臺、平臺運動驅動機構、打印噴頭和發熱裝置均設置在打印腔室內，發熱裝置設置在打印平臺的下方。

由上述方案可見，通過空氣電加熱箱對氣體進行加熱，并實現對打印噴頭的保溫，使三維打印制品受熱均勻，且可以實現氣體循環利用，節約資源，減少污染。同時腔體通過包裹保溫材料有效降低對外的熱耗散，使得腔體溫度高達250℃以上，且有很好的溫度均勻性。本發明提供的三維打印設備有效地解決了目前打印機打印三維制品容易產生翹曲、腔體溫度不夠高以及溫度均勻性不理想的問題。

一個優選的方案是，三維打印設備還包括依次連接的塑化裝置、熔體齒輪泵和微滴噴射裝置。塑化裝置包括料斗、機筒和塑化螺桿，塑化螺桿安裝在機筒內并在水平方向上延伸，料斗安裝在機筒的頂部并與機筒連通，熔體齒輪泵安裝在機筒的出料端。微滴噴射裝置包括熔融物料入口和打印噴頭，熔融物料入口與熔體齒輪泵連接。

由此可見，通過在料斗內加入顆粒狀塑料原料，使用塑化螺桿，配合熔體齒輪泵建壓，氣動閥針高速運動實現微滴噴射。

進一步的方案是，微滴噴射裝置還包括閥體、閥座、加熱套和閥針，閥座與閥體一體成型，加熱套套設在閥體外，閥針安裝在閥體內并沿著豎直方向延伸，閥針能夠沿著豎直方向撞擊閥座，熔融物料入口設置在閥體的周壁上，熔融物料入口與閥體內部連通。