一種基于熔融堆積技術(shù)的3d打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及打印機(jī)，具體涉及一種基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印是目前一種被廣泛應(yīng)用的快速成型技術(shù)，其成型工藝原理是:首先建立目標(biāo)零件的計(jì)算機(jī)三維模型，然后用軟件將三維模型進(jìn)行分層切片處理，得到每一個(gè)加工層面的數(shù)據(jù)信息，在計(jì)算機(jī)控制下，根據(jù)切片層面信息進(jìn)行疊層增材制造，完成目標(biāo)加工的制造。3D打印的優(yōu)勢(shì)在于不受零件形狀復(fù)雜程度的限制，不需要任何的工裝模具，速度快，效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)自由形狀實(shí)體的自動(dòng)化制造，正在受到越來(lái)越廣泛的重視。
[0003]熔融堆積3D打印機(jī)為目前的3D打印機(jī)中的一種。熔融堆積3D打印機(jī)因設(shè)備造價(jià)及打印材料成本比較低廉而得到普遍應(yīng)用。本申請(qǐng)人的在先發(fā)明申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枮?01410469682.0)提出了一種熔融堆積3D打印機(jī)。其利用長(zhǎng)纖維輸送管插入于擠出螺桿的安裝通道中用于輸送連續(xù)長(zhǎng)纖維，從而可將連續(xù)長(zhǎng)纖維及打印材料同時(shí)擠出至工作平臺(tái)進(jìn)行打印。但此在先發(fā)明專利申請(qǐng)與現(xiàn)有的熔融堆積3D打印機(jī)都存在以下缺陷:1、為防止機(jī)筒內(nèi)的物料逆流，采用具有較大直徑出料口的噴嘴，這雖然可在一定程度上防止物料逆流，但是打印的產(chǎn)品精度低。2、現(xiàn)有的熔融堆積3D打印機(jī)僅可以控制空間坐標(biāo)中XY平面的物料的成型取向，無(wú)法控制XZ、YZ平面的物料的成型取向，這影響打印產(chǎn)品Z軸方向的強(qiáng)度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，打印的產(chǎn)品精度高、能耗少的基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):本基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)，包括殼體、升降機(jī)構(gòu)和擠出機(jī)構(gòu)，所述擠出機(jī)構(gòu)通過(guò)升降機(jī)構(gòu)安裝于殼體內(nèi)，所述擠出機(jī)構(gòu)包括擠出螺桿、機(jī)筒和安裝于機(jī)筒下端的噴嘴，所述機(jī)筒內(nèi)設(shè)置有與擠出螺桿外形相匹配的內(nèi)腔，所述擠出螺桿安裝于內(nèi)腔；所述內(nèi)腔下部設(shè)有第一階梯面，所述擠出螺桿下部外壁設(shè)有與第一階梯面相對(duì)應(yīng)的第二階梯面，所述第一階梯面和第二階梯面之間設(shè)置有止逆環(huán)。
[0006]優(yōu)選的，所述止逆環(huán)的側(cè)壁設(shè)有環(huán)狀槽。
[0007]優(yōu)選的，所述噴嘴的下方設(shè)有工作平臺(tái)，所述工作平臺(tái)包括移動(dòng)工作平臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)工作平臺(tái)。
[0008]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作平臺(tái)包括固定架、第一轉(zhuǎn)板、第二轉(zhuǎn)板和連接板，所述固定架安裝于移動(dòng)工作平臺(tái)，所述第一轉(zhuǎn)板鉸接于固定架內(nèi)，所述連接板的下端固定于第一轉(zhuǎn)板上，所述第二轉(zhuǎn)板鉸接于連接板的上端，且所述第一轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)軸空間垂直。
[0009]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作平臺(tái)包括固定架、第一轉(zhuǎn)板、旋轉(zhuǎn)桿和連接板，所述固定架安裝于移動(dòng)工作平臺(tái)，所述第一轉(zhuǎn)板鉸接于固定架內(nèi)，所述連接板的下端固定于第一轉(zhuǎn)板上，所述旋轉(zhuǎn)桿可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝于連接板的上端，且所述第一轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)桿空間垂直。
[0010]優(yōu)選的，所述移動(dòng)工作平臺(tái)包括第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌，所述第一導(dǎo)軌安裝于殼體內(nèi)的下端，所述第二導(dǎo)軌可移動(dòng)安裝于第一導(dǎo)軌上，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌垂直設(shè)置；所述固定架可移動(dòng)安裝于第二導(dǎo)軌。
[0011]優(yōu)選的，所述的基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)還包括夾具和輔助燈具，所述夾具的一端安裝于機(jī)筒，所述輔助燈具安裝于夾具的另一端，且所述輔助燈具的燈頭朝向工作
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[0012]優(yōu)選的，所述機(jī)筒設(shè)有超聲波塑化裝置。
[0013]優(yōu)選的，所述機(jī)筒的下部設(shè)有加熱線圈。
[0014]優(yōu)選的，所述的基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)還包括喂料裝置，所述喂料裝置包括喂料管、料斗、喂料螺桿、伺服電機(jī)和輔助支架，所述喂料管的一端連接于機(jī)筒，所述料斗安裝于喂料管的另一端，所述喂料螺桿插入喂料管，且所述喂料螺桿的一端與伺服電機(jī)連接，所述輔助支架的一端安裝于升降機(jī)構(gòu)的升降架，另一端與喂料管連接。
[0015]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)采用第一階梯面、第二階梯面和止逆環(huán)的相互作用，防止打印物料發(fā)生逆流，故可縮減噴嘴的出料口的直徑，從而有效提高打印產(chǎn)品的精度。
[0017]2、本基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)中的止逆環(huán)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便制造，且制造成本低。
[0018]3、本基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)的工作平臺(tái)由移動(dòng)工作平臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)工作平臺(tái)構(gòu)成，從而可有效控制物料的成型取向，從而提尚打印廣品的強(qiáng)度，進(jìn)一步提尚打印廣品的質(zhì)量。
[0019]4、本基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)采用超聲波塑化裝置對(duì)材料進(jìn)行塑化，比傳統(tǒng)的加熱圈加熱塑化的方式能耗更低，且塑化效果更好。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是實(shí)施例1的基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是實(shí)施例1的基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)的正視圖。
[0022]圖3是實(shí)施例1的擠出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是圖3局部A處的放大示意圖。
[0024]圖5是實(shí)施例1的止逆環(huán)的剖視圖。
[0025]圖6是實(shí)施例1的機(jī)筒的剖視圖。
[0026]圖7是實(shí)施例1的擠出螺桿剖視圖。
[0027]圖8是實(shí)施例1的旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9是實(shí)施例2的旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]如圖1至圖7所示的基于熔融堆積技術(shù)的3D打印機(jī)，包括殼體1、升降機(jī)構(gòu)2和擠出機(jī)構(gòu)3，所述擠出機(jī)構(gòu)3通過(guò)升降機(jī)構(gòu)2安裝于殼體I內(nèi)，所述擠出機(jī)構(gòu)3包括擠出螺桿31、機(jī)筒32和安裝于機(jī)筒32下端的噴嘴33，所述機(jī)筒32內(nèi)設(shè)置有與擠出螺桿31外形相匹配的內(nèi)腔321，所述擠出螺桿31安裝于內(nèi)腔321 ;所述內(nèi)腔321下部設(shè)有第一階梯面322，所述擠出螺桿31下部外壁設(shè)有與第一階梯面322相對(duì)應(yīng)的第二階梯面311，所述第一階梯面322和第二階梯面311之間設(shè)置有止逆環(huán)4。具體的，所述止逆環(huán)4呈倒圓臺(tái)形，所述止逆環(huán)4的側(cè)壁的上部設(shè)有環(huán)狀槽41。
[0031]在打印過(guò)程中，當(dāng)物料將要發(fā)生逆流時(shí)，止逆環(huán)4受到物料的作用向上移動(dòng)貼緊第二階梯面311，且止逆環(huán)4的上部發(fā)生輕微的變形，則止逆環(huán)4與機(jī)筒32的內(nèi)壁發(fā)生接觸。即止逆環(huán)4因設(shè)置了環(huán)狀槽41，則位于環(huán)狀槽41的外側(cè)止逆環(huán)4部分容易受到物料的作用發(fā)生形變，從而使位于環(huán)狀槽41的外鍘止逆環(huán)4部件與機(jī)筒32的內(nèi)壁相貼，故可起到封堵的作用，防止物料產(chǎn)生逆流進(jìn)入機(jī)筒32的內(nèi)腔321的上部，則可縮小噴嘴33的出料口直徑，從而提高打印產(chǎn)品的精度。同時(shí)，本實(shí)施例中的升降機(jī)構(gòu)2與本申請(qǐng)人的在先發(fā)明申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枮?01410469682.0)中的升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同。
[0032]所述噴嘴33的下方設(shè)有工作平臺(tái)5，所述工作平臺(tái)5包括移動(dòng)工作平臺(tái)51和轉(zhuǎn)動(dòng)工作平臺(tái)52。通過(guò)將工作平臺(tái)5設(shè)置成移動(dòng)工作平臺(tái)51和轉(zhuǎn)動(dòng)工作平臺(tái)52，這使工作平臺(tái)5具有多自由度的運(yùn)動(dòng)，即通過(guò)移動(dòng)工作平臺(tái)51進(jìn)行前后、左右的移動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)工作平臺(tái)52前后方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及左右方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。即本實(shí)施例的工作平臺(tái)5具有四個(gè)自由度，相對(duì)傳統(tǒng)的兩個(gè)自由度，本實(shí)施的工作平臺(tái)5可更有效控制物料的成型取向，提高打印產(chǎn)品的強(qiáng)度。