一種可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，包括X軸移動(dòng)模塊、Z軸移動(dòng)模塊、Y軸移動(dòng)模塊、調(diào)節(jié)件和打印模塊，Z軸移動(dòng)模塊由X軸移動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行X軸方向移動(dòng)，Y軸移動(dòng)模塊由Z軸移動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行Z軸方向移動(dòng)，打印模塊由Y軸移動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行Y軸方向移動(dòng)，X軸移動(dòng)模塊包括兩條X軸方向平行設(shè)置的X導(dǎo)軌，X導(dǎo)軌的長度方向設(shè)有若干固定位，調(diào)節(jié)件設(shè)置有與固定位匹配的調(diào)節(jié)位，調(diào)節(jié)件通過固定位和調(diào)節(jié)位分別與兩條X導(dǎo)軌固定連接，Y軸移動(dòng)模塊包括可折疊的Y導(dǎo)軌，Y導(dǎo)軌包括由鉸鏈連接的固定軌和折疊軌，固定軌與Z軸移動(dòng)模塊連接，打印模塊與折疊軌連接。本實(shí)用新型適用于打印大型物體，便于取出，結(jié)構(gòu)緊湊，不使用時(shí)可折疊收納。
【專利說明】
一種可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種三維打印機(jī)，特別涉及一種可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，利用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印機(jī)出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期，即一種利用光固化和紙層疊技術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機(jī)工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“印材料”，通過電腦控制把“打印材料”層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。如今，這一技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，人們用它來制造服裝、建筑模型、汽車、巧克力甜品等。
[0003]3D打印技術(shù)無需模具和機(jī)械加工即能成型，能直接由設(shè)計(jì)好的計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)生成任何形狀的物體。3D打印可以節(jié)約90%左右的材料;這種技術(shù)是一種短流程、低成本、數(shù)字化、高性能的制備、構(gòu)建、制造一體化的變革性技術(shù)。這種技術(shù)對(duì)構(gòu)件的制造非常重要，尤其對(duì)于一部分高性能、難加工的構(gòu)建技術(shù)革命，潛力巨大;但是，3D打印機(jī)在使用過程中仍存在一些問題，主要表現(xiàn)為成本較高。目前很多三維打印機(jī)使用的打印材料是液態(tài)樹脂，其可利用聚焦激光束精確地點(diǎn)硬化;這種技術(shù)可以創(chuàng)作結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雕塑，但打印速度非常慢，大約是每秒數(shù)毫米。三維打印機(jī)主要的打印材料是塑料、樹脂和金屬，以骨骼等有機(jī)原料為打印材料的研究正在進(jìn)行并有了初步成果;盡管已開發(fā)了許多同質(zhì)和異質(zhì)的3D打印材料，新材料開發(fā)的需求仍然存在。另外，3D打印功能還受到打印對(duì)象的限制，實(shí)現(xiàn)3D打印的前提是將二維的圖片或物體還原成三維模型。
[0004]當(dāng)今3D打印的高新技術(shù)主要在于其工藝過程，包括立體光固化(SLA)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)和熔融沉積成型(FDM)等。
[0005]立體光固化技術(shù)(SLA)先由軟件把3D的數(shù)字模型“切”成若干平面，形成很多剖面；液體打印材料裝在可升降工作臺(tái)上的液體槽里，其可通過紫外激光照射固化;打印操作時(shí)，紫外線激光首先進(jìn)行底層固化，然后隨平臺(tái)下移，逐層固化、最終成型。SLA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是精度高，可以表現(xiàn)準(zhǔn)確的表面和平滑效果，精度可以達(dá)到每層厚度0.05毫米到0.15毫米;缺點(diǎn)為可使用的打印材料有限，不能多色成型。
[0006]熔融沉積成型技術(shù)同樣需要把3D模型薄片化，但成型原理不同。其首先將材料高溫融化成液態(tài)，然后通過噴嘴擠壓成很小的球形顆粒，并且這些顆粒噴出后立即固化;最后通過這些顆粒在立體空間的排列組合形成實(shí)物。這種技術(shù)成型精度和成型實(shí)物強(qiáng)度更高并可以彩色成型，但是成型后表面粗糙。
[0007]選擇性激光燒結(jié)(SLS)是以不同材料的粉末為原料通過激光燒結(jié)成型的技術(shù)。其首先將材料粉末平整鋪灑在成形零件的上表面;然后用高強(qiáng)度的C02激光器在剛鋪的新層材料上掃描、燒結(jié)出零件截面，并與下面已成形的部分粘接;一層截面燒結(jié)完成后，鋪上新層材料粉末，并選擇性燒結(jié)下層截面，層層疊加而成型。SLS成型實(shí)物比SLA要結(jié)實(shí)得多，通常用來制作結(jié)構(gòu)功能件;激光束選擇性地熔合粉末材料工藝簡單，不需要碾壓和掩模步驟，使用熱塑性塑料材料可以制作活動(dòng)鉸鏈之類的零件;缺點(diǎn)是成型實(shí)物表面多粉多孔，可使用密封劑改善并強(qiáng)化零件，通過刷吹方法輕易去除原型件上未燒結(jié)的粉末材料。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供了一種可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，解決3D打印裝置小型輕量化與大尺度打印需求之間的矛盾。
[0009]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下:一種可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，包括X軸移動(dòng)模塊、Z軸移動(dòng)模塊、Y軸移動(dòng)模塊、調(diào)節(jié)件和打印模塊，所述Z軸移動(dòng)模塊由X軸移動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行X軸方向移動(dòng)，所述Y軸移動(dòng)模塊由Z軸移動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行Z軸方向移動(dòng)，所述打印模塊由Y軸移動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行Y軸方向移動(dòng)，所述X軸移動(dòng)模塊包括兩條X軸方向平行設(shè)置的X導(dǎo)軌，所述X導(dǎo)軌的長度方向設(shè)有若干固定位，所述調(diào)節(jié)件設(shè)置有與固定位匹配的調(diào)節(jié)位，所述調(diào)節(jié)件通過固定位和調(diào)節(jié)位分別與兩條X導(dǎo)軌固定連接，所述Y軸移動(dòng)模塊包括可折疊的Y導(dǎo)軌，所述Y導(dǎo)軌包括由鉸鏈連接的固定軌和折疊軌，所述固定軌與Z軸移動(dòng)模塊連接，所述打印模塊與折疊軌連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述固定位和調(diào)節(jié)位為孔。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)件與X導(dǎo)軌通過螺栓固定連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述固定軌和折疊軌分別設(shè)置相互配合的鎖環(huán)和凸起，所述鎖環(huán)設(shè)有供所述凸起嵌入的孔或槽。
[0013]優(yōu)選的，所述凸起為長方體。
[0014]優(yōu)選的，所述X軸移動(dòng)模塊和Y軸移動(dòng)模塊為滾輪魚線驅(qū)動(dòng)，所述Z軸移動(dòng)模塊為絲杠驅(qū)動(dòng)。
[0015]優(yōu)選的，所述Y軸移動(dòng)模塊包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于固定軌。
[0016]本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案的有益效果在于本三維打印機(jī)可將X導(dǎo)軌安裝于任意墻壁或者支架上進(jìn)行組建；由于X導(dǎo)軌之間通過調(diào)節(jié)件連接，可根據(jù)實(shí)際需要控制X導(dǎo)軌間間距以及X軸方向移動(dòng)范圍，配合相應(yīng)長度的Z軸絲桿以適應(yīng)打印物體的尺寸需求，整體打印高度可達(dá)2米，能夠打印大型物體，同時(shí)由于X導(dǎo)軌和調(diào)節(jié)件可拆裝，因此打印大型物體后方便取出物體。Y導(dǎo)軌折疊設(shè)置，在不適用時(shí)可將其折疊使折疊軌貼合墻面，結(jié)構(gòu)緊湊節(jié)省使用空間。本實(shí)用新型基于注射型擠出機(jī)，將roM技術(shù)從機(jī)械、食品等小構(gòu)件領(lǐng)域拓展應(yīng)用到建筑、雕塑等大尺度構(gòu)建領(lǐng)域，是一種適應(yīng)于多方面、多樣化、多功能的新型三維打印設(shè)備。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)正視示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)左視不意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)俯視不意圖。
[0020]圖4為Y導(dǎo)軌非折疊狀態(tài)局部示意圖。
[0021]圖5為Y導(dǎo)軌折疊狀態(tài)局部示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0023]請(qǐng)參見圖1至圖5，本實(shí)施例所涉及可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，包括X軸移動(dòng)模塊、Z軸移動(dòng)模塊1、Y軸移動(dòng)模塊2、調(diào)節(jié)件3和打印模塊4 ^軸移動(dòng)模塊包括了兩條X軸方向平行設(shè)置的X導(dǎo)軌51，X導(dǎo)軌51與墻壁固定連接。X導(dǎo)軌51的長度方向設(shè)有若干固定位51a，固定位51a—般為螺孔，調(diào)節(jié)件3是設(shè)置了通孔作為調(diào)節(jié)位3a的角型件。通過選擇不同的固定位51a和調(diào)節(jié)位3a，采用螺栓將調(diào)節(jié)件3和兩條X導(dǎo)軌51固定，由調(diào)節(jié)件3確定了 X軸方向以及Z軸方向的行程。X軸移動(dòng)模塊還包括了 X軸電機(jī)、X滑塊52和魚線53，X電機(jī)軸上設(shè)置兩個(gè)滾輪，魚線53在兩個(gè)滾輪輪上纏繞方向相反，X滑塊52固定在魚線53上。這樣X電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪一個(gè)收線一個(gè)放線，X滑塊52由魚線53拉動(dòng)在X導(dǎo)軌51上滑動(dòng)。
[0024]Z軸移動(dòng)模塊I與X滑塊52固定連接，Z軸移動(dòng)模塊I包括了Z軸電機(jī)11、絲桿12和Z移動(dòng)塊13，Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，Z移動(dòng)塊與絲桿配合上下移動(dòng)。
[0025]Y軸移動(dòng)模塊2包括可折疊的Y導(dǎo)軌21、Y軸電機(jī)22和Y滑塊23，與X軸移動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)原理相同，通過Y軸電機(jī)22的轉(zhuǎn)動(dòng)利用魚線拉動(dòng)Y滑塊23沿Y導(dǎo)軌21移動(dòng)。打印模塊4采用基于FMD技術(shù)的注射型擠出機(jī)，并采用步進(jìn)電機(jī)和三維打印齒輪驅(qū)動(dòng)。與X軸移動(dòng)模塊所不同的是，Y導(dǎo)軌21包括由鉸鏈21a連接的固定軌21c和折疊軌21b，其中固定軌21c與Z移動(dòng)塊12固定連接，而打印模塊4則通過Y滑塊23連接于折疊軌21b。因此，Y導(dǎo)軌21通過鉸鏈21a實(shí)現(xiàn)了折疊和展開。為了防止Y導(dǎo)軌21在打印工作進(jìn)行時(shí)誤動(dòng)作產(chǎn)生折疊使打印錯(cuò)位，在固定軌21c和折疊軌21b分別設(shè)置相互配合的鎖環(huán)61和凸起62，圖4和圖5中所示鎖環(huán)61設(shè)有供凸起62嵌入的孔或槽，其設(shè)置在折疊軌21b的上側(cè)面，與之對(duì)應(yīng)的凸起62呈長方體結(jié)構(gòu)設(shè)置在固定軌21c的上側(cè)面。Y導(dǎo)軌21處于展開狀態(tài)時(shí)，凸起62嵌入鎖環(huán)61可防止Y導(dǎo)軌21折疊，當(dāng)打印機(jī)需要折疊時(shí)，手動(dòng)打開鎖環(huán)61使凸起62脫離，將折疊軌21b轉(zhuǎn)動(dòng)使其向右靠近調(diào)節(jié)件3，實(shí)現(xiàn)緊貼墻壁的收納。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，其特征在于:包括X軸移動(dòng)模塊、Z軸移動(dòng)模塊、Y軸移動(dòng)模塊、調(diào)節(jié)件和打印模塊，所述Z軸移動(dòng)模塊由X軸移動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行X軸方向移動(dòng)，所述Y軸移動(dòng)模塊由Z軸移動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行Z軸方向移動(dòng)，所述打印模塊由Y軸移動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行Y軸方向移動(dòng)，所述X軸移動(dòng)模塊包括兩條X軸方向平行設(shè)置的X導(dǎo)軌，所述X導(dǎo)軌的長度方向設(shè)有若干固定位，所述調(diào)節(jié)件設(shè)置有與固定位匹配的調(diào)節(jié)位，所述調(diào)節(jié)件通過固定位和調(diào)節(jié)位分別與兩條X導(dǎo)軌固定連接，所述Y軸移動(dòng)模塊包括可折疊的Y導(dǎo)軌，所述Y導(dǎo)軌包括由鉸鏈連接的固定軌和折疊軌，所述固定軌與Z軸移動(dòng)模塊連接，所述打印模塊與折疊軌連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，其特征在于:所述固定位和調(diào)節(jié)位為孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，其特征在于:所述調(diào)節(jié)件與X導(dǎo)軌通過螺栓固定連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，其特征在于:所述固定軌和折疊軌分別設(shè)置相互配合的鎖環(huán)和凸起，所述鎖環(huán)設(shè)有供所述凸起嵌入的孔或槽。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，其特征在于:所述凸起為長方體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，其特征在于:所述X軸移動(dòng)模塊和Y軸移動(dòng)模塊為滾輪魚線驅(qū)動(dòng)，所述Z軸移動(dòng)模塊為絲杠驅(qū)動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可折疊、壁掛式、注射型三維打印機(jī)，其特征在于:所述Y軸移動(dòng)模塊包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于固定軌。
【文檔編號(hào)】B22F3/22GK205439278SQ201620184078
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日
【發(fā)明人】邵晞
【申請(qǐng)人】蘇州笛米環(huán)?？萍加邢薰?br>