基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3d打印的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)。現(xiàn)有3D打印機(jī)的打印頭采用激光加熱方式，造成3D打印機(jī)的打印成本高、打印時(shí)間長(zhǎng)、維修成本高等缺點(diǎn)。一種基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，其組成包括：加熱工作室（1），加熱工作室的一側(cè)安裝送絲機(jī)構(gòu)（2），加熱工作室的內(nèi)部安裝工作臺(tái)（3）和兩根豎直的Z軸（4）和兩根Y軸，Z軸連接伺服電機(jī)A，Y軸之間連接X軸（6），X軸上安裝雙噴嘴打印頭（7）；送絲機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)原型材料輥（8），原型材料輥具有送絲裝置（9），送絲裝置連接伺服電機(jī)B（10），伺服電機(jī)A、伺服電機(jī)B連接工控機(jī)；雙噴嘴打印頭安裝打印噴嘴（14）。本實(shí)用新型應(yīng)用于3D打印機(jī)。
【專利說(shuō)明】基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)以其巨大的市場(chǎng)應(yīng)用前景，近年已成為世界性的研究熱點(diǎn)。根據(jù)對(duì)目前國(guó)際上3D打印技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域最新動(dòng)態(tài)的跟蹤、調(diào)研、分析與總結(jié)，發(fā)現(xiàn)主要的研究集中在打印成本的降低，打印精度的提高，打印出產(chǎn)品的強(qiáng)度、剛度的增強(qiáng)，打印時(shí)間的縮短四個(gè)方面。
[0003]現(xiàn)有3D打印技術(shù)的種類:SLS選擇性激光燒結(jié)技術(shù)，LOM分層實(shí)體制造法又稱層疊法成形技術(shù)，3DP三維印刷技術(shù)，SLA光固化成型技術(shù)。每種方法都有其獨(dú)到之處，也在一定程度上解決了打印精度和打印產(chǎn)品強(qiáng)度、剛度不足的問(wèn)題，不可相互替代。但是現(xiàn)有3D打印機(jī)的打印頭采用激光加熱方式，造成3D打印機(jī)的打印成本高、打印時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。過(guò)高的使用和維護(hù)成本，從根本上限制了 3D打印技術(shù)的大規(guī)模普及，如何降低成本就成了 3D打印技術(shù)普及使用的重中之重。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)。
[0005]上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，其組成包括:加熱工作室，所述的加熱工作室的一側(cè)安裝送絲機(jī)構(gòu)，所述的加熱工作室的內(nèi)部安裝工作臺(tái)和兩根豎直的Z軸，所述的Z軸連接伺服電機(jī)A，所述的Z軸還分別垂直連接Y軸，兩個(gè)所述的Y軸之間連接X軸，所述的X軸上安裝雙噴嘴打印頭；所述的送絲機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)原型材料輥，所述的原型材料輥具有送絲裝置，所述的送絲裝置連接伺服電機(jī)B，所述的伺服電機(jī)A、伺服電機(jī)B連接工控機(jī)；所述的雙噴嘴打印頭前端安裝電阻絲式加熱器和溫度傳感器，所述的雙噴嘴打印頭的內(nèi)部具有兩個(gè)熔腔，所述的熔腔底部分別安裝打印噴嘴。
[0007]所述的基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，所述的送絲裝置安裝于所述的雙噴嘴打印頭上方，所述的雙噴嘴打印頭還安裝散熱風(fēng)扇，所述的雙噴嘴打印頭上安裝的打印噴嘴的內(nèi)徑為0.25?1.32mm
[0008]所述的基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，所述的X軸和所述的Y軸都為水平方向，所述的X軸和垂直于所述的Y軸。
[0009]所述的基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，所述的溫度傳感器連接所述的工控機(jī)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:
[0011]1.本實(shí)用新型設(shè)置了用于完成成型過(guò)程的加熱工作室，在加熱工作室外部安裝送絲結(jié)構(gòu)，送絲機(jī)構(gòu)通過(guò)伺服電機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了打印的自動(dòng)化控制。而加熱工作室內(nèi)部設(shè)置了用于放置工件的工作臺(tái)、以及控制雙噴嘴打印頭的機(jī)械傳動(dòng)和定位裝置，與普通打印機(jī)不同的是Z軸的引入，工件的加工工作臺(tái)或者打印頭在每層打印結(jié)束后，需進(jìn)行層厚尺寸的Z軸移動(dòng)，Z軸的移動(dòng)與定位通過(guò)伺服電機(jī)進(jìn)行精確控制，以保證最終工件外形的精準(zhǔn)。
[0012]本實(shí)用新型采用雙噴嘴打印頭代替以往的激光器，由于熔融成型技術(shù)每一層都是在上一層上堆積而成，隨著高度的增加，層片輪廓的面積和形狀都會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)變化較大時(shí)，上層輪廓就就不能提供充分的定位和支撐，就需要進(jìn)行輔助支撐的設(shè)計(jì)，這時(shí)能夠利用另一維系噴嘴進(jìn)行支撐材料的噴涂，輔助工件噴涂，使工件外形更加精準(zhǔn)。雙噴嘴打印頭內(nèi)部設(shè)置電阻絲式加熱器將絲狀材料和支撐材料加熱融化，使用溫度傳感器控制加熱溫度，逐層堆積的方法加工三維工件。原型材料輥上安裝原型材料后，絲材穿過(guò)送絲裝置后深入熔腔內(nèi)同時(shí)噴出沉積模型材料和沉積支撐材料，達(dá)到不同材料的同步打印，以達(dá)到最佳效果。具有降低打印機(jī)的制造成本和打印機(jī)的日常維護(hù)成本的好處。
[0013]本實(shí)用新型使用絲狀熱熔性材料例如石蠟、金屬、塑料、低熔點(diǎn)合金絲為原料，利用電加熱方式將絲材加熱至略高于熔化溫度，約比熔點(diǎn)高IV，加工所使用的絲材在成型過(guò)程中無(wú)化學(xué)變化，利用效率高且沒(méi)有毒氣或化學(xué)物質(zhì)的污染，制件的翹曲變形小。
[0014]采用熔融沉積技術(shù)加工的原型零件，能夠直接用于熔模鑄造。能夠降低3D打印機(jī)成本和縮短打印時(shí)間。
[0015]本實(shí)用新型在3D打印制造技術(shù)和3D數(shù)據(jù)獲取技術(shù)上加大研究力度，通過(guò)智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)綠色、智能、超常態(tài)等先進(jìn)裝備制造。同時(shí)計(jì)劃為石化院研究新型打印材料提供3D打印室試驗(yàn)機(jī)的支持。
[0016]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0017]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖2是本實(shí)用新型送絲部分的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0019]附圖3是使用本實(shí)用新型打印的工作過(guò)程參考圖。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
[0021]實(shí)施例1:
[0022]一種基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，其組成包括:加熱工作室1，所述的加熱工作室的一側(cè)安裝送絲機(jī)構(gòu)2，所述的加熱工作室的內(nèi)部安裝工作臺(tái)3和兩根豎直的Z軸4，所述的Z軸連接伺服電機(jī)A，所述的Z軸還分別垂直連接Y軸5，兩個(gè)所述的Y軸之間連接X軸6，所述的X軸上安裝雙噴嘴打印頭7 ;所述的送絲機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)原型材料輥8，所述的原型材料輥具有送絲裝置9，所述的送絲裝置連接伺服電機(jī)B(圖中件號(hào)為10)，所述的伺服電機(jī)A、伺服電機(jī)B連接工控機(jī)；所述的雙噴嘴打印頭前端安裝電阻絲式加熱器11和溫度傳感器12，所述的雙噴嘴打印頭的內(nèi)部具有兩個(gè)熔腔13，所述的熔腔底部分別安裝打印噴嘴14。
[0023]所述的原型材料輥上安裝原型材料，所述的原型材料穿過(guò)送絲裝置后深入所述的熔腔內(nèi)。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]根據(jù)實(shí)施例1所述的基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，所述的送絲裝置安裝于所述的雙噴嘴打印頭上方，所述的雙噴嘴打印頭還安裝散熱風(fēng)扇16，所述的雙噴嘴打印頭上安裝的打印噴嘴的內(nèi)徑為0.25?1.32mm。
[0026]實(shí)施例3:
[0027]根據(jù)實(shí)施例1或2所述的基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，所述的X軸和所述的Y軸都為水平方向，所述的X軸和垂直于所述的Y軸。
[0028]實(shí)施例4:
[0029]根據(jù)實(shí)施例1或2所述的基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，所述的溫度傳感器連接所述的工控機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，其組成包括:加熱工作室，其特征是:所述的加熱工作室的一側(cè)安裝送絲機(jī)構(gòu)，所述的加熱工作室的內(nèi)部安裝工作臺(tái)和兩根豎直的Z軸，所述的Z軸連接伺服電機(jī)A，所述的Z軸還分別垂直連接Y軸，兩個(gè)所述的Y軸之間連接X軸，所述的X軸上安裝雙噴嘴打印頭；所述的送絲機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)原型材料輥，所述的原型材料輥具有送絲裝置，所述的送絲裝置連接伺服電機(jī)B，所述的伺服電機(jī)A、伺服電機(jī)B連接工控機(jī)；所述的雙噴嘴打印頭前端安裝電阻絲式加熱器和溫度傳感器，所述的雙噴嘴打印頭的內(nèi)部具有兩個(gè)熔腔，所述的熔腔底部分別安裝打印噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，其特征是:所述的送絲裝置安裝于所述的雙噴嘴打印頭上方，所述的雙噴嘴打印頭還安裝散熱風(fēng)扇，所述的雙噴嘴打印頭上安裝的打印噴嘴的內(nèi)徑為0.25?1.32mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，其特征是:所述的X軸和所述的Y軸都為水平方向，所述的X軸和垂直于所述的Y軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于熔融沉積快速成型技術(shù)的3D打印機(jī)，其特征是:所述的溫度傳感器連接所述的工控機(jī)。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK203945690SQ201420039868
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】楊洋, 吳岡, 何艷, 宋昌江, 費(fèi)磊, 高鳳嬌, 朱國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:黑龍江省科學(xué)院自動(dòng)化研究所