[發(fā)明專(zhuān)利]三維打印設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010430778.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111590889A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦志偉;張濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 珠海天威飛馬打印耗材有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B29C64/20
• 分類(lèi)號(hào): B29C64/20;B29C64/112;B29C64/205;B29C64/295;B33Y30/00
• 代理公司: 珠海智專(zhuān)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44262
• 代理人: 薛飛飛

本發(fā)明提供一種三維打印設(shè)備，三維打印設(shè)備包括打印腔室、打印平臺(tái)、平臺(tái)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、打印噴頭、空氣電加熱箱、發(fā)熱裝置和對(duì)流風(fēng)扇，打印腔室設(shè)有打印腔室出氣口，打印噴頭位于打印平臺(tái)上方，打印噴頭上開(kāi)設(shè)有熱空氣通道，空氣電加熱箱設(shè)置在打印腔室外，空氣電加熱箱內(nèi)設(shè)置有加熱元件，空氣電加熱箱上開(kāi)設(shè)有電加熱箱進(jìn)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(jìn)氣口與打印腔室出氣口連通。打印平臺(tái)、平臺(tái)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、打印噴頭和發(fā)熱裝置均設(shè)置在打印腔室內(nèi)，發(fā)熱裝置和對(duì)流風(fēng)扇設(shè)置在打印平臺(tái)的下方，發(fā)熱裝置包括多個(gè)環(huán)繞在對(duì)流風(fēng)扇周?chē)募t外熱輻射燈。三維打印設(shè)備可減少三維打印制品翹曲變形。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維打印技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種可以減少三維打印制品翹曲的三維打印設(shè)備。

背景技術(shù)

在工業(yè)、制造業(yè)高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的制造業(yè)加工工藝已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足許多高精度、高復(fù)雜度、異形的加工要求，在各類(lèi)高要求高標(biāo)準(zhǔn)的加工需求催生之下，新的快速成型方法應(yīng)運(yùn)而生：三維打印。三維打印技術(shù)憑借其諸多優(yōu)勢(shì)，成為了目前新型制造領(lǐng)域中最受歡迎同時(shí)最具生命力的技術(shù)之一，和普通打印機(jī)只能在二維方向上移動(dòng)不同，三維打印利用三維CAD數(shù)據(jù)模型，操控機(jī)器對(duì)打印材料進(jìn)行逐層堆積的操作，通過(guò)堆積實(shí)現(xiàn)3D模型的實(shí)體還原，這種制造方式在生產(chǎn)復(fù)雜零部件時(shí)不僅縮短了研制周期同時(shí)還降低了研發(fā)成本。

然而熔融塑料在堆積過(guò)程中，由于體積收縮而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力會(huì)總是引起原型的翹曲變形，嚴(yán)重時(shí)引起分層，甚至使成型無(wú)法進(jìn)行下去，翹曲變形是影響打印產(chǎn)品精度和品質(zhì)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(duì)三維打印技術(shù)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)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(shè)備，以解決目前高溫?zé)崴苄运芰洗蛴r(shí)的翹曲問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種三維打印設(shè)備，包括打印腔室、打印平臺(tái)、平臺(tái)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、打印噴頭、空氣電加熱箱、發(fā)熱裝置和對(duì)流風(fēng)扇，打印腔室開(kāi)設(shè)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(tái)用于承載三維打印制品，平臺(tái)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)打印平臺(tái)在三維空間內(nèi)移動(dòng)，打印噴頭位于打印平臺(tái)的上方，打印噴頭上開(kāi)設(shè)有熱空氣通道，空氣電加熱箱設(shè)置在打印腔室外，空氣電加熱箱內(nèi)設(shè)置有加熱元件，空氣電加熱箱上開(kāi)設(shè)有電加熱箱進(jìn)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(jìn)氣口與打印腔室出氣口連通。打印平臺(tái)、平臺(tái)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、打印噴頭和發(fā)熱裝置均設(shè)置在打印腔室內(nèi)，發(fā)熱裝置包括多個(gè)紅外熱輻射燈，發(fā)熱裝置和對(duì)流風(fēng)扇均設(shè)置在打印平臺(tái)的下方，對(duì)流風(fēng)扇安裝在打印腔室底壁的中心位置，多個(gè)紅外熱輻射燈環(huán)繞在對(duì)流風(fēng)扇的周?chē)?/p>

由上述方案可見(jiàn)，通過(guò)空氣電加熱箱對(duì)氣體進(jìn)行加熱，并實(shí)現(xiàn)對(duì)打印噴頭的保溫，使三維打印制品受熱均勻，且可以實(shí)現(xiàn)氣體循環(huán)利用，節(jié)約資源，減少污染。紅外熱輻射燈對(duì)熱循環(huán)空氣進(jìn)行加熱，多個(gè)紅外熱輻射燈環(huán)繞在對(duì)流風(fēng)扇的周?chē)?對(duì)流風(fēng)扇能夠?qū)⒓t外熱輻射燈發(fā)出的熱量與打印腔室內(nèi)部的氣體進(jìn)行均勻地混合,從而保證打印腔室內(nèi)溫度分布均勻。另外,腔體通過(guò)包裹保溫材料有效降低對(duì)外的熱耗散，使得腔體溫度高達(dá)250℃以上，且有很好的溫度均勻性。本發(fā)明提供的三維打印設(shè)備有效地解決了目前打印機(jī)打印三維制品容易產(chǎn)生翹曲、腔體溫度不夠高以及溫度均勻性不理想的問(wèn)題。

一個(gè)優(yōu)選的方案是，三維打印設(shè)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(jī)筒和塑化螺桿，塑化螺桿安裝在機(jī)筒內(nèi)并在水平方向上延伸，料斗安裝在機(jī)筒的頂部并與機(jī)筒連通，熔體齒輪泵安裝在機(jī)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(jiàn)，通過(guò)在料斗內(nèi)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(dòng)閥針高速運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)微滴噴射。