[實用新型]軸向驅動型3D打印機成型部件結構

有效

• 申請號: 202020355917.4
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN212194225U
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 霍蘭田;楊加興
• 申請（專利權）人: 四川天府珞埔三維科技有限公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/20;B29C64/227;B33Y30/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 封浪

本實用新型公開了一種軸向驅動型3D打印機成型部件結構。其包括缸筒、底盤、缸體端蓋、電磁鐵機構和Z軸驅動機構；缸體端蓋連接于缸筒下端；缸體端蓋上預留有容Z軸驅動機構穿過的空間；Z軸驅動機構與缸體端蓋保持相對靜止，并從缸體端蓋預留的空間延伸進缸筒內部；電磁鐵機構連接于Z軸驅動機構延伸進缸筒內的端部；底盤設置于電磁鐵機構遠離Z軸驅動機構的表面，底盤與缸筒的尺寸相匹配；電磁鐵機構通過通電和斷電來實現對底盤的吸附和釋放。本設計采用電磁鐵吸附的方式安裝固定底盤，取放便捷，Z軸驅動機構采用螺母轉動、絲杠軸平移的方式，可提高裝置緊湊性，降低摩擦訊號，提高控制精度。

技術領域

本實用新型涉及一種3D打印機結構組件，尤其是一種從軸向直接進行驅動的3D打印機成型缸體組件部分結構。

背景技術

3D打印裝置對于結構類產品的制作而言，具有成型快速、制作精度高、原材料成本較低等特點。其運用粉末狀原材料，通過逐層打印的方式來實現對產品的制造。根據材料的種類及其使用，現已被研發并使用的有熔融沉積造型術、激光立體印刷術和選擇型激光燒結術等細分類型的3D打印裝置。其中，采用選擇型激光燒結術來實現的3D打印裝置較為常見。

常見的類型包括采用SLS選擇性激光燒結術和采用SLM選擇性激光熔化術的3D打印裝置，兩種類型均屬于使用激光作為能量介質的3D打印技術。兩種類型中，相較于SLS選擇性激光燒結術而言，SLM在增材制造的過程中用激光使粉體完全熔化，不需要黏結劑，成型的精度和力學性能都比SLS要好，因此，較SLS選擇性激光燒結術而言，在某些領域的應用前景要好，例如在醫療、汽車、航天等領域都有極大應用前景。以牙科領域為例，現階段主要的SLM型3D打印機激光頻率主要在200w到500w之間，根據工作時實際激光光斑能量和對應粉層的熔融溫度，粉末的工藝層厚多在0.02mm到0.05mm之間。

對于SLM型3D打印機而言，其通常包括供料裝置、成型裝置、鋪粉裝置、激光裝置和粉料回收裝置。其中，成型裝置的缸體內，由于是作為產品的成型區域，需要在打印過程中為產品提供支撐面，同時，打印完成的產品還需要轉移，現有方案的底盤通常通過螺栓等來進行安裝固定，在安裝和取出時均不方便，現有的直接通過手或工具轉移產品的方案容易損傷到剛打印完成的產品。同時，由于受每次安裝的力度影響，會對底盤造成一定的損傷，手動安裝也可能會使底盤表面出現傾斜。

此外，由于打印過程中需要供料和逐層成型，相應缸體內的底盤需要使用到驅動裝置來驅動。常見的驅動裝置結構采用絲杠傳動方式，通常的，采用絲杠轉動，傳動絲杠螺母平移，再配合導軌和滑塊，實現豎軸上對底盤的驅動。例如CN110722790A所公開的一種3D增材運動系統及其方法中所采用的驅動結構。

該種類型的驅動結構的絲杠軸的位置是固定的，即在設計和安裝時，需要為絲杠軸及其相連的設備預留較大的安裝空間，使得裝置整體結構松散，空間利用率不高。同時，該種傳動方式只能通過與絲杠軸并排的側邊（而不能直接從軸向）對底盤進行傳動，因此，要求絲杠軸貫穿底盤的整個活動空間，底盤與絲杠軸并排設置，并還需配置相匹配的滑塊和導軌來實現傳動和方向的固定，結構復雜，摩擦損耗大。此外，絲杠軸轉動進行傳動的精度不高，對鋪粉層厚有極大影響，難以滿足高精度打印的要求。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種軸向驅動型3D打印機成型部件結構，以便攜地安裝和取出成型缸體內作為支撐的底盤。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種軸向驅動型3D打印機成型部件結構，包括缸筒、底盤、缸體端蓋、電磁鐵機構和Z軸驅動機構;缸體端蓋連接于缸筒下端；缸體端蓋上預留有容Z軸驅動機構穿過的空間；Z軸驅動機構與缸體端蓋保持相對靜止，并從缸體端蓋預留的空間延伸進缸筒內部；電磁鐵機構連接于Z軸驅動機構延伸進缸筒內的端部；底盤設置于電磁鐵機構遠離Z軸驅動機構的表面，底盤與缸筒的尺寸相匹配；電磁鐵機構通過通電和斷電來實現對底盤的吸附和釋放。