一種三維打印機的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種三維打印機，包括：外框架；安裝在外框架頂端的送絲機構(gòu)；安裝在外框架內(nèi)側(cè)的打印噴頭；安裝在打印噴頭下方的工作平臺；所述打印噴頭包括，固定在外框架內(nèi)壁上的支承架；安裝在支承架頂端的步進電機；安裝在支承架底端的上套管；安裝在上套管內(nèi)的分隔倉；纏繞在分隔倉外表面的加熱圈；安裝在分隔倉正下方的導流片；安裝在上套管下端口的溫度傳感器；套接在上套管底端的下套管；安裝在下套管底端的噴嘴。本三維打印機能夠使用市場上現(xiàn)有的打印絲材、通過熔融沉積制造工藝，實現(xiàn)打印具有較高強度、低成本彩色三維零件，同時本三維打印機采用單噴頭成形模式，可以使用多種不同顏色的絲材進行打印，實現(xiàn)一頭多色的打印方式。
【專利說明】
一種三維打印機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于打印設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三維打印機。
【背景技術(shù)】
[0002]熔融沉積制造工藝(FDM)是通過逐層增加材料來生成三維零件，具體地，切層軟件將三維零件切分成一定層厚的數(shù)字切片傳輸?shù)饺S打印設(shè)備上，并由設(shè)備生成一系列的機器指令，打印機在指令的下打印出薄型層面，逐漸堆積后形成三維實物模型。
[0003]市場上主流的桌面Π)Μ三維打印主要通過熔融PLA、ABS等塑料逐層堆積實現(xiàn)零件的立體打印，但是只能打印出單一色彩的三維模型。
[0004]實現(xiàn)彩色三維模型打印的工藝一般為三維印刷工藝(3DP工藝)，3DP工藝與SLS工藝類似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金屬粉末。所不同的是材料粉末不是通過燒結(jié)連接起來的，而是通過噴頭用粘接劑(如硅膠)將零件的截面“印刷”在材料粉末上面。打印出來的零件一般為單色且用粘接劑粘接的零件強度較低，還須后處理。
[0005]3DP技術(shù)工作原理是，先鋪一層粉末，然后使用噴嘴將粘合劑噴在需要成型的區(qū)域，讓材料粉末粘接，形成零件截面，然后不斷重復鋪粉、噴涂、粘接的過程，層層疊加，獲得最終打印出來的零件。3DP技術(shù)的優(yōu)勢在于成型速度快、無需支撐結(jié)構(gòu)，而且能夠輸出彩色打印產(chǎn)品，這是目前其他技術(shù)都比較難以實現(xiàn)的。但是，其結(jié)構(gòu)復雜、價格高昂，單價往往在10萬以上、甚至百萬以上，難以普及應用。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種能夠使用市場上現(xiàn)有的打印絲材、通過熔融沉積制造工藝(FDM)，實現(xiàn)打印具有較高強度、低成本彩色三維零件的三維打印機。
[0007]為實現(xiàn)上述技術(shù)方案，本實用新型提供了一種三維打印機，包括:
[0008]外框架，外框架用于為其它部件提供支撐；
[0009]安裝在外框架頂端的送絲機構(gòu)，送絲機構(gòu)用于提供打印耗材；
[0010]安裝在外框架內(nèi)側(cè)的打印噴頭，打印噴頭用于打印零件；以及
[0011]安裝在打印噴頭下方的工作平臺，工作平臺用于為成形零件提供一個成形空間，同時具有水平調(diào)整功能；
[0012]所述打印噴頭包括，
[0013]固定在外框架內(nèi)壁上的支承架，支承架用于固定馬達、套管，并連接三維打印機機體以固定整個噴頭；
[0014]安裝在支承架頂端的步進電機，步進電機用于提供動力，使絲材按照既定程序進入到腔體中熔融；
[0015]安裝在支承架底端的上套管，上套管用于固定內(nèi)部零件位置；
[0016]安裝在上套管內(nèi)的分隔倉，分隔倉用于使不同的絲材分別熔融在不同的腔體中；
[0017]纏繞在分隔倉外表面的加熱圈，加熱圈用于加熱絲材，使工作時的絲材始終處于熔融狀態(tài)；
[0018]安裝在分隔倉正下方的導流片，導流片用于將不同顏色的絲材從不同的腔體中導流到熱噴嘴的流道中；
[0019]安裝在上套管下端口的溫度傳感器，溫度傳感器用于測量溫度及時反饋回控制器；
[0020]套接在上套管底端的下套管；以及
[0021]安裝在下套管底端的噴嘴，噴嘴用于將熔融的絲材擠壓成需要直徑大小的細絲，使絲材按既定程序擠壓至平臺上，得到相應零件輪廓。
[0022]優(yōu)選的，所述外框架包括，
[0023]底座，底座與豎支架和橫支架共同構(gòu)成整個三維打印機的骨架，作為其它零件的支撐基準；
[0024]安裝在底座上呈正方形或者長方形分布的豎支架，豎支架作為其它零件的支撐基準，提供Z軸方向的受力；
[0025]安裝在豎支架頂端的橫支架，橫支架作為其它零件的支撐基準，提供X軸方向的受力；
[0026]安裝在橫支架上方的蓋板，蓋板為打印機提供防護；
[0027]安裝在橫支架和底座之間的絲桿，絲桿為工作平臺提供Z軸方向的運動；
[0028]安裝在絲桿上的Z軸連接桿，Z軸連接桿和絲桿配合為整個工作平臺提供Z軸方向上的運動導軌；
[0029]設(shè)置在Z軸連接桿上的Y軸滑軌，Y軸滑軌為工作平臺提供Y軸方向上的運動導軌；以及
[0030]安裝在豎支架上的側(cè)門，側(cè)門用于為打印機提供防護。
[0031]優(yōu)選的，所述送絲機構(gòu)包括，安裝在外框架中蓋板上表面的支架，安裝在支架上的橫桿；以及多個并排間隔安裝在橫桿上的放卷盤，不同顏色的耗材纏繞在放卷盤，放卷盤不斷旋轉(zhuǎn)為打印噴頭提供打印絲材。
[0032]優(yōu)選的，所述工作平臺包括安裝在外框架中Y軸滑軌內(nèi)的Z軸支撐板，Z軸支撐板可沿Y軸滑軌方向移動，驅(qū)動打印臺實現(xiàn)Y軸方向的運動;安裝在Z軸支撐板上的平臺底座，平臺底座用于支撐打印臺；安裝在平臺底座上方的打印臺，打印臺為一塊方形塑料板，通過磁鐵與平臺底座相連，可以方便取出放回，作為零件成型的平臺。
[0033]優(yōu)選的，所述Z軸支撐板的底端設(shè)置有調(diào)平螺釘，調(diào)平螺釘用于調(diào)整打印臺的水平高度。
[0034]本實用新型提供的一種三維打印機的有益效果在于:I)本三維打印機能夠使用市場上現(xiàn)有的打印絲材、通過熔融沉積制造工藝(FDM)，實現(xiàn)打印具有較高強度、低成本彩色三維零件;2)本三維打印機采用單噴頭成形模式，可以使用多種不同顏色的絲材進行打印，實現(xiàn)一頭多色的打印方式;3)本三維打印機打印噴頭采用兩段加熱及溫度測量，能夠精確有效控制絲材在分隔倉熔融時的溫度及在噴嘴處混合的溫度，使絲材能更好的成形。
【附圖說明】
[0035]圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖2為本實用新型中外框架的爆炸圖。
[0037]圖3為本實用新型中送絲機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖4為本實用新型中打印噴頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖5為本實用新型中打印噴頭的立體結(jié)構(gòu)爆炸圖。
[0040]圖6為本實用新型中工作平臺的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖中:100、外框架；101、底座；102、Z軸連接桿；103、Y軸滑軌；104、側(cè)門；105、豎支架；106、橫支架；107、絲桿；108、蓋板；200、送絲機構(gòu)；201、支架；202、橫桿；203、放卷盤;300、打印噴頭；301、步進電機;302、支承架；303、分隔倉;304、加熱圈；305、導流片；306、上套管;307、溫度傳感器;308、下套管;309、噴嘴;400、工作平臺；401、打印臺；402、平臺底座；403、Z軸支撐板;404、調(diào)平螺釘。
【具體實施方式】
[0042]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。本領(lǐng)域普通人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本實用新型的保護范圍。
[0043]實施例:一種三維打印機。
[0044]參照圖1至圖5所示，一種三維打印機，包括:
[0045]外框架100，外框架100用于為其它部件提供支撐；
[0046]安裝在外框架100頂端的送絲機構(gòu)200，送絲機構(gòu)200用于提供打印耗材；
[0047]安裝在外框架100內(nèi)側(cè)的打印噴頭300，打印噴頭300用于打印零件；以及
[0048]安裝在打印噴頭300下方的工作平臺400，工作平臺400用于為成形零件提供一個成形空間，同時具有水平調(diào)整功能；
[0049]所述打印噴頭300包括，
[0050]固定在外框架100內(nèi)壁上的支承架302，支承架302用于固定馬達、套管，并連接三維打印機機體以固定整個噴頭；
[0051]安裝在支承架302頂端的步進電機301，步進電機301用于提供動力，使絲材按照既定程序進入到腔體中熔融；
[0052]安裝在支承架302底端的上套管306，上套管306用于固定內(nèi)部零件位置；
[0053]安裝在上套管306內(nèi)的分隔倉303，分隔倉303用于使不同的絲材分別熔融在不同的腔體中；
[0054]纏繞在分隔倉303外表面的加熱圈304，加熱圈304用于加熱絲材，使工作時的絲材始終處于熔融狀態(tài)；
[0055]安裝在分隔倉303正下方的導流片305，導流片305用于將不同顏色的絲材從不同的腔體中導流到熱噴嘴的流道中；
[0056]安裝在上套管306下端口的溫度傳感器307，溫度傳感器307用于測量溫度及時反饋回控制器；
[0057]套接在上套管306底端的下套管308;以及
[0058]安裝在下套管308底端的噴嘴309，噴嘴309用于將熔融的絲材擠壓成需要直徑大小的細絲，使絲材按既定程序擠壓至平臺上，得到相應零件輪廓。
[0059 ] 參照圖2所示，所述外框架100包括，
[0060]底座101，底座101與豎支架105和橫支架106共同構(gòu)成整個三維打印機的骨架，作為其它零件的支撐基準；
[0061]安裝在底座101上呈正方形或者長方形分布的豎支架105，豎支架105作為其它零件的支撐基準，提供Z軸方向的受力；
[0062]安裝在豎支架105頂端的橫支架106，橫支架106作為其它零件的支撐基準，提供X軸方向的受力；
[0063]安裝在橫支架106上方的蓋板108，蓋板108為打印機提供防護；
[0064]安裝在橫支架106和底座101之間的絲桿107，絲桿107為工作平臺400提供Z軸方向的運動軌道；
[0065]安裝在絲桿107上的Z軸連接桿102，Z軸連接桿102和絲桿107配合為整個工作平臺400提供Z軸方向上的運動軌道；
[0066]設(shè)置在Z軸連接桿102上的Y軸滑軌103，Y軸滑軌103為工作平臺400提供Y軸方向上的運動軌道；以及
[0067]安裝在豎支架105上的側(cè)門104，側(cè)門104用于為打印機提供防護。
[0068]參照圖3所示，所述送絲機構(gòu)200包括:安裝在外框架100中蓋板108上表面的支架201，安裝在支架201上的橫桿202;以及多個并排間隔安裝在橫桿202上的放卷盤203，不同顏色的耗材纏繞在放卷盤203上，放卷盤203不斷旋轉(zhuǎn)為打印噴頭提供打印絲材。
[0069]參照圖6所示，所述工作平臺400包括安裝在外框架100中Y軸滑軌103內(nèi)的Z軸支撐板403，Z軸支撐板403可沿Y軸滑軌103方向移動，驅(qū)動打印臺401實現(xiàn)Y軸方向的運動；安裝在Z軸支撐板403上的平臺底座402，平臺底座402用于支撐打印臺401;安裝在平臺底座402上方的打印臺401，打印臺401為一塊方形塑料板，通過磁鐵與平臺底座402相連，可以方便取出放回，作為零件成型的平臺。
[0070]參照圖6所示，所述Z軸支撐板403的底端設(shè)置有調(diào)平螺釘404，調(diào)平螺釘404用于調(diào)整打印臺401的水平高度。
[0071]以上所述為本實用新型的較佳實施例而已，但本實用新型不應局限于該實施例和附圖所公開的內(nèi)容，所以凡是不脫離本實用新型所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本實用新型保護的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種三維打印機，其特征在于包括: 外框架(100); 安裝在外框架(100)頂端的送絲機構(gòu)(200); 安裝在外框架內(nèi)側(cè)的打印噴頭(300);以及 安裝在打印噴頭(300)下方的工作平臺(400); 所述打印噴頭(300)包括， 固定在外框架(100)內(nèi)壁上的支承架(302); 安裝在支承架(302)頂端的步進電機(301); 安裝在支承架(302)底端的上套管(306); 安裝在上套管(306)內(nèi)的分隔倉(303); 纏繞在分隔倉(303)外表面的加熱圈(304); 安裝在分隔倉(303)正下方的導流片(305); 安裝在上套管(306)下端口的溫度傳感器(307); 套接在上套管(306)底端的下套管(308);以及 安裝在下套管(308)底端的噴嘴(309)。2.如權(quán)利要求1所述的三維打印機，其特征在于:所述外框架(100)包括， 底座(101); 安裝在底座(101)上呈正方形或者長方形分布的豎支架(105); 安裝在豎支架(105)頂端的橫支架(106); 安裝在橫支架(106)上方的蓋板(108); 安裝在橫支架(106)和底座(101)之間的絲桿(107); 安裝在絲桿(107)上的Z軸連接桿(102); 設(shè)置在Z軸連接桿(102)上的Y軸滑軌(103);以及 安裝在豎支架(105)上的側(cè)門(104)。3.如權(quán)利要求2所述的三維打印機，其特征在于:所述送絲機構(gòu)(200)包括， 安裝在外框架(100)中蓋板(108)上表面的支架(201); 安裝在支架(201)上的橫桿(202);以及 多個并排間隔安裝在橫桿(202)上的放卷盤(203)。4.如權(quán)利要求3所述的三維打印機，其特征在于:所述工作平臺(400)包括， 安裝在外框架(100)中Y軸滑軌(103)內(nèi)的Z軸支撐板(403); 安裝在Z軸支撐板(403)上的平臺底座(402); 安裝在平臺底座(402)上方的打印臺(401)。5.如權(quán)利要求4所述的三維打印機，其特征在于:所述Z軸支撐板(403)的底端設(shè)置有調(diào)平螺釘(404)。
【文檔編號】B22F3/00GK205588651SQ201620320473
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】郭志彬
【申請人】佛山市廣工大數(shù)控裝備技術(shù)發(fā)展有限公司