本實用新型屬于3D打印技術領域,尤其涉及一種用于陶瓷材料的3D打印裝置。
背景技術:
3D打印制造技術是指基于離散材料逐層堆積成形的原理,通過CAD設計數(shù)據(jù)采用材料逐層累加的方法制造實體零件的技術。相對于傳統(tǒng)的材料去除(切削加工)技術,是一種“自上而下”材料累加的制造方法。3D打印不需要傳統(tǒng)的刀具、夾具及多道加工工序,利用三維設計數(shù)據(jù)在一臺設備上可快速而精確地制造出任意復雜形狀的零件,從而實現(xiàn)“自由制造”,解決許多過去難以制造的復雜結構零件的成形,并大大減少了加工工序,縮短了加工周期。
近年來,3D打印技術取得了快速的發(fā)展,在各個領域都取得了廣泛的應用。如在消費電子產(chǎn)品、汽車、航天航空、醫(yī)療、軍工、地理信息、藝術設計等。目前在我國3D打印裝置多應用于石膏、塑料、可粘接的粉末顆粒、樹脂等的打印。上述現(xiàn)有的3D打印裝置不能適應3D打印陶瓷精度、復雜性、強度等較高的要求。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型實施例提供一種用于陶瓷材料的3D打印裝置,主要目是提供一種成本低的陶瓷材料3D打印裝置。
為達到上述目的,本實用新型主要提供如下技術方案:
一方面,本實用新型實施例提供了一種用于陶瓷材料的3D打印裝置,包括:
主控板;
三維運動平臺,與主控板連接,所述主控板按設計的路徑控制三維運動平臺在X軸、Y軸和Z軸方向運動;
打印噴頭,設于三維運動平臺上,在所述三維運動平臺的帶動下按設計路徑運動;
儲料罐,用于容納漿料;
輸料管道,連接儲料罐和打印噴頭,所述儲料罐內(nèi)的漿料沿所述輸料管道輸送至所述打印噴頭進行打?。?/p>
加熱元件,與主控板連接,加熱元件分別設置于儲料罐和輸料管道的表面,加熱元件在主控板控制下對儲料罐和輸料管道進行加熱,使儲料罐和輸料管道保持在設定的溫度范圍;
測溫元件,與主控板連接,用于檢測儲料罐和輸料管道的溫度,主控板根據(jù)測溫元件檢測的儲料罐和輸料管道的溫度控制加熱元件進行加熱;
加壓裝置,通過氣管連接儲料罐,所述加壓裝置對儲料罐進行加壓,使儲料罐內(nèi)壓力保持在設定范圍內(nèi)。
作為優(yōu)選,所述加熱元件為伴熱帶。
作為優(yōu)選,所述測溫元件為熱電偶。
作為優(yōu)選,所述加壓裝置為空壓機或氣壓瓶,所述氣管上設有壓力控制閥,通過所述壓力控制閥控制所述儲料罐內(nèi)的壓力保持在設定范圍內(nèi)。
作為優(yōu)選,所述三維運動平臺包括Y軸移動導軌、Y軸移動部、Z軸移動部和X軸移動部,打印噴頭與X軸移動部連接,Y軸移動部可沿Y軸移動導軌移動,Z軸移動部活動連接Y軸移動部,實現(xiàn)沿Z軸方向移動,X軸移動部活動連接于Z軸移動部,實現(xiàn)沿X軸方向移動。
作為優(yōu)選,Y軸移動部包括Z向導軌,Z軸移動部沿Z向導軌實現(xiàn)沿Z軸方向移動。
作為優(yōu)選,Z軸移動部包括X向導軌,X軸移動部沿X向導軌實現(xiàn)沿X軸方向移動。
作為優(yōu)選,Z軸移動部由絲桿驅動或由與電機傳動連接的皮帶驅動。
作為優(yōu)選,X軸移動部由絲桿驅動或由與電機傳動連接的皮帶驅動。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的有益效果在于:
本實用新型實施例的用于陶瓷材料的3D打印裝置能夠應用于溫度固化、引發(fā)固化類的陶瓷材料的成型,可實現(xiàn)近凈尺寸陶瓷制品的快速成型,解決了因陶瓷材料硬度大難以加工的問題,降低了陶瓷制品的成型加工成本。
附圖說明
圖1為本實用新型的用于陶瓷材料的3D打印裝置的部分結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述,但不作為對本實用新型的限定。在下述說明中,不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外,一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。
圖1為本實用新型的用于陶瓷材料的3D打印裝置的部分結構示意圖。參見圖1,用于陶瓷材料的3D打印裝置,包括:
主控板(圖中未示出);
三維運動平臺10,與主控板連接,主控板按設計的路徑控制三維運動平臺在X軸、Y軸和Z軸方向運動;
打印噴頭20,設于三維運動平臺10上,在三維運動平臺10的帶動下按設計路徑運動;
儲料罐30,用于容納漿料;
輸料管道40,連接儲料罐30和打印噴頭20,儲料罐30內(nèi)的漿料沿輸料管道40輸送至打印噴頭20進行打印;
加熱元件50,與主控板連接,加熱元件50分別設置于儲料罐30的表面和輸料管道40的表面(參考儲料罐30部分),加熱元件50在主控板控制下對儲料罐30和輸料管道40進行加熱,使儲料罐30和輸料管道40保持在設定的溫度范圍;
測溫元件(圖中未示出,一般被包覆),與主控板連接,用于檢測儲料罐30和輸料管道40的溫度,主控板根據(jù)測溫元件檢測的儲料罐30和輸料管道40的溫度控制加熱元件進行加熱;
加壓裝置60,通過氣管70連接儲料罐30,加壓裝置60對儲料罐30進行加壓,使儲料罐30內(nèi)壓力保持在設定范圍內(nèi)。
本實用新型實施例的用于陶瓷材料的3D打印裝置能夠應用于溫度固化、引發(fā)固化類的陶瓷材料的成型,可實現(xiàn)近凈尺寸陶瓷制品的快速成型,解決了因陶瓷材料硬度大難以加工的問題,降低了陶瓷制品的成型加工成本。本實用新型保證了漿料在由打印噴頭擠出前保持恒定的溫度。
另外,在儲料罐30和輸料管道40的表面包覆保溫層。保溫層將加熱元件和測溫元件一起包覆。具體的加熱元件可以是現(xiàn)有任何適合的加熱元件采用適當?shù)募訜岱绞?。下面僅給出一種優(yōu)選供參考,其他不再一一列舉。加熱元件為伴熱帶,伴熱帶更易于在儲料罐30和輸料管道40的表面進行纏繞,并且加熱均勻。同樣,測溫元件也可以采用任何溫度傳感器。同樣僅給出一個優(yōu)選供參考及選擇。測溫元件為熱電偶。
加壓裝置60的作用就是提供穩(wěn)定的壓力,使?jié){料被均勻穩(wěn)定地擠出。因此,加壓裝置60也可以根據(jù)需要進行選取。如采用空壓機或氣壓瓶等作為加壓裝置60。通過在氣管70上設置壓力控制閥來控制儲料罐30內(nèi)的壓力保持在設定范圍內(nèi)。
對于三維運動平臺10,主要供能是實現(xiàn)打印噴頭20按照設定的軌跡進行運動,因此可從現(xiàn)有技術中,選擇適當?shù)哪軌驅崿F(xiàn)三維運動的設備。本實用新型實施例給出一種優(yōu)選供參考及選擇。三維運動平臺10包括Y軸移動導軌110、Y軸移動部120、Z軸移動部130和X軸移動部140,Y軸移動部120可沿Y軸移動導軌110移動,Z軸移動部130活動連接Y軸移動部120,實現(xiàn)沿軸方向移動。本實施例中,Y軸移動部120包括Z向導軌,Z軸移動部130可沿Z向導軌移動。同樣,X軸移動部140活動連接于Z軸移動部130,實現(xiàn)沿X軸方向移動。打印噴頭20與X軸移動部140連接,本實施例中Z軸移動部130包括X向導軌,X軸移動部140可沿X向導軌移動。具體的驅動方式可根據(jù)選要選取。如Z軸移動部130或X軸移動部140由絲桿驅動或由與電機傳動連接的皮帶驅動。
以上所述,僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。