[發明專利]一種利用熱脹冷縮自動脫模的3D打印裝置

有效

• 申請號: 202010630314.5
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111873417B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 鞠彥洋
• 申請（專利權）人: 唐山勞動技師學院
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/245;B29C64/295;B29C64/379;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 南寧東之智專利代理有限公司 45128
• 代理人: 杜啟杰

本發明公開了一種利用熱脹冷縮自動脫模的3D打印裝置，涉及3D打印技術領域，針對現有技術不方便脫模且無法連續打印的問題，將打印平臺設置成可旋轉的結構，在打印平臺的兩個面上分別設置一塊中空導熱的熱床，在打印平臺的端部設置有儲液箱，兩個中空結構的熱床均與儲液箱通過管道、電磁閥以及泵連通，三者內部灌注滿導熱液體。工作時，只對位于上面的熱床內的液體進行加熱，儲液箱則始終進行制冷。脫模時，轉動打印平臺180度模型朝下，將有模型的熱床中的液體送到沒有模型的熱床中，同時將儲液箱內冷的液體送入有模型的熱床中，由于熱脹冷縮，模型很容易就脫落，而翻轉上去的另一個熱床仍然可以繼續打印。這樣就很輕松、方便地解決了現有技術問題。

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，特別涉及一種利用熱脹冷縮自動脫模的3D打印裝置。

背景技術

3D打印技術集機械、電子、計算機、數控、化學、材料、物理等學科于一身，廣泛應用于航空航天、汽車制造、生物醫療、科研教育、建筑、工藝設計等領域，也被稱為第三次工業革命最具標志性的技術。它具有較高的自動化程度、低成本、環境污染小、非接觸成型、成型效率高、成型精度高、原材料污染少等優點。因此，我國絕大多數的大專院校都開設了3D打印的相關課程，也引進了很多用于教學、實訓的3D打印設備。現有的3D打印設備，都不具備連續打印的功能，打完一個模具或者零件，需要人工從打印平臺上取下并清理好平臺才能再次打印。此外，常用的脫模方法（將零件從打印平臺上取下）是使用鏟子之類的工具靠蠻力將產品與打印平臺分離，這樣容易造成人員受傷，而且長期對打印裝置進行壓迫、震動、沖擊，也影響其精度和使用壽命。

現有技術中，如申請號CN202010168603.8公開的一種全自動3D打印脫模系統，包括主體機架、儲料裝置、搬運裝置、清膠裝置和脫模拆解裝置；儲料裝置設置于所述主體機架右側；搬運裝置設置于所述主體機架上；清膠裝置設置于所述搬運裝置右側；脫模拆解裝置設置于所述搬運裝置前方，其中：所述搬運裝置將所述儲料裝置上的打印模具搬運至所述清膠裝置進行清膠處理，處理后的打印模具在通過所述搬運裝置將其搬運至脫模拆解裝置中進行脫模處理，并將料件輸出。這樣的結構雖然能夠實現自動脫模而且連續打印，但是所采用的搬運裝置以及其他輔助裝置成本很高，單就其實施例中所用的6軸手臂的成本幾乎就與打印機價格相當。這也是該方案無法在社會上普及的原因之一。

發明內容

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案實現：

一種利用熱脹冷縮自動脫模的3D打印裝置，包括打印機架、打印平臺以及Z軸運動機構，所述Z軸運動機構包括Z軸導軌、Z軸絲桿以及Z軸電機，所述打印平臺可滑動設置在所述Z軸運動機構上；

所述打印平臺包括滑動主架，所述滑動主架可滑動穿設在所述Z軸導軌、Z軸絲桿上；所述滑動主架上固定設置有旋轉電機；

所述平臺底座包括儲液箱、平臺底板；所述儲液箱呈長方體中空結構，其內罐注有導熱液體；所述平臺底板為板狀結構，該平臺底板的一側與所述儲液箱固定連接；所述儲液箱的一側與所述旋轉電機的輸出轉軸固定連接；旋轉電機可以帶動平臺底座360度旋轉，從而可以選擇不同的打印面，為脫模提供便利。儲液箱與平臺底板設置成一體結構，可以節省不必要的管路連接，降低成本。

所述平臺底板的上面固定設置有第一調平底板；所述平臺底板的下面固定設置有第二調平底板；所述第一調平底板上面固定設置有第一熱床；所述第二調平底板下面固定設置有第二熱床；所述第一熱床和第二熱床的結構、大小均相同，二者均呈板狀中空結構，其內設置有電加熱元件，并灌注有導熱液體。

所述平臺底板的另一側固定設置有電磁閥，電磁閥的兩個出入口分別通過管道與所述第一熱床、第二熱床連接；

所述第一熱床的另一側通過管道與第一泵連接，第一泵的另一出口通過管道與所述儲液箱連接；

所述第二熱床的另一側通過管道與第二泵連接，第二泵的另一出口通過管道與所述儲液箱連接；