本發(fā)明涉及三維打印技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種三維打印機(jī)及其打印方法。
背景技術(shù):三維打印又稱3D打印,屬于快速成形技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用成型材料,通過逐層堆疊累積的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。過去三維打印在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域經(jīng)常被用于制造模型,現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。三維打印的過程首先是通過計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)或計算機(jī)動畫建模軟件建模,再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面,再根據(jù)分析截面信息得到加工路徑,從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。作為三維打印技術(shù)的典型代表,F(xiàn)DM成型(即FusedDepositionModeling,熔融沉積成型)是一種通過熔融材料疊加堆積而形成三維實(shí)體模型的工藝,一般采用逐層固化成型方法,使打印后的樹脂一層一層地變成固體,從而產(chǎn)生立體造型產(chǎn)品。常見的成型材料包括ABS、PLA等。一般是通過往三維打印機(jī)的打印頭上端輸入線狀的成型材料,線狀的成型材料經(jīng)過在打印頭內(nèi)的高溫熔融,從打印頭出口擠出約0.1~0.2mm左右的絲狀材料,然后把這種絲狀材料按照程序,規(guī)律地布置在成型座上,從而實(shí)現(xiàn)三維成型。隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展,三維打印技術(shù)快速發(fā)展并已逐漸進(jìn)入社會生活的各個領(lǐng)域,一臺三維打印機(jī)可以采用多種材料進(jìn)行打印,例如,使用ABS材料的三維打印機(jī),還可使用一些與ABS相近的材料如尼龍等材料進(jìn)行打印。此外,三維打印機(jī)進(jìn)行打印時可采用多種顏色的材料直接打印出彩色的三維實(shí)體。在使用過程中,成型材料一般會容納在成型材料盒內(nèi),而成型材料盒安裝在三維打印機(jī)的料盒安裝架上,通過出料口向三維打印頭提供成型材料。從打印頭出來的絲狀材料,在打印頭內(nèi)時大約是200攝氏度左右的高溫,從打印頭噴出的時候,絲狀材料的溫度降低到與環(huán)境溫度一致。絲狀材料布置到成型座上時,由于絲狀材料的溫度與成型座的溫度存在差異,使得絲狀材料不能很好地附著在成型座上。打印剛開始時從打印頭出來的高溫熔融狀態(tài)的絲狀材料,可能會存在局部溫度過高,導(dǎo)致存在不能很好地斷絲,出現(xiàn)拉絲的情況。在后續(xù)的打印過程中,由于存在膠絲內(nèi)外溫度差異的影響,三維模型不能平整地一層一層堆疊起來,容易造成最終打印出來的三維模型存在分層、變形等情況,成型效果不夠穩(wěn)定。現(xiàn)有技術(shù)中,有人在三維打印主體的四周設(shè)置包圍打印主體的密封殼體,密封殼體采用可拆卸的結(jié)構(gòu),密封殼體上設(shè)置保溫層,從而實(shí)現(xiàn)打印過程中的保溫功能。但這種技術(shù)方案仍存在缺陷,即密封殼體的尺寸需要事先定制。如果密封殼體自身的高度小于待打印物體的高度,待打印物體高出密封殼體的部分的四周由于沒有密封殼體的保溫作用,還是會出現(xiàn)分層、變形等現(xiàn)象,影響成型效果。如果定制的密封殼體自身的高度很高,或者是可自由拼接的,雖然可以保證其保溫功能,但存在成本較高、拼接不便的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的一個目的在于提供一種能夠改善成型效果的三維打印機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明的三維打印機(jī)提供如下技術(shù)方案:三維打印機(jī),包括打印平臺、設(shè)置在打印平臺上方的打印頭、固定在打印平臺上承載三維打印實(shí)體的成型座、沿與打印平臺垂直的方向設(shè)置的導(dǎo)軌,打印平臺的下方設(shè)置有加熱裝置,打印平臺四周設(shè)置有保溫部件,其中,保溫部件由可伸縮的彈性材料制成。作為本發(fā)明的三維打印機(jī)的一個優(yōu)選的技術(shù)方案為,保溫部件與導(dǎo)軌連接。作為本發(fā)明的三維打印機(jī)的另一個優(yōu)選的技術(shù)方案為,保溫部件是雙層可充氣的裝置。作為本發(fā)明的三維打印機(jī)的又一個優(yōu)選的技術(shù)方案為,保溫部件面向三維打印實(shí)體的一側(cè)設(shè)置有多個小孔。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種能夠改善成型效果的三維打印方法。本發(fā)明提供的三維打印機(jī)的打印方法,三維打印機(jī)包括打印平臺、設(shè)置在打印平臺上方的打印頭、固定在打印平臺上承載三維打印實(shí)體的成型座、沿與打印平臺垂直的方向設(shè)置的導(dǎo)軌,打印平臺的下方設(shè)置有加熱裝置,打印平臺四周設(shè)置有保溫部件,保溫部件由可伸縮的彈性材料制成,其打印方法包括以下步驟:在計算機(jī)內(nèi)制作或掃描出需要打印的三維實(shí)體的立體模型,并對立體模型進(jìn)行切片分層,得到所需的三維打印數(shù)據(jù),并將三維打印數(shù)據(jù)提供給三維打印機(jī)的控制單元;啟動加熱裝置,加熱裝置產(chǎn)生的熱流抵達(dá)打印平臺與保溫部件圍成的空間內(nèi);由控制單元控制供料機(jī)構(gòu)向打印頭供應(yīng)成型材料,并根據(jù)三維打印數(shù)據(jù)控制主打印頭向成型座逐層噴射熔融后的成型材料;成型材料持續(xù)地逐層疊加,固化后形成所需的三維實(shí)體。作為本發(fā)明的三維打印機(jī)的打印方法的一個優(yōu)選的技術(shù)方案為,保溫部件與導(dǎo)軌連接。作為本發(fā)明的三維打印機(jī)的打印方法的另一個優(yōu)選的技術(shù)方案為,保溫部件是雙層可充氣的裝置。作為本發(fā)明的三維打印機(jī)的打印方法的又一個優(yōu)選的技術(shù)方案為,保溫部件面向三維打印實(shí)體的一側(cè)設(shè)置有多個小孔。本發(fā)明提供的三維打印機(jī)及其打印方法與現(xiàn)有技術(shù)相比,三維打印機(jī)的打印平臺四周設(shè)置有保溫部件,保溫部件由可伸縮的彈性材料制成,這種結(jié)構(gòu)的三維打印機(jī)及其打印方法,有效地確保打印物體維持在一個溫度范圍內(nèi),層與層之間溫度變化不大,保證了打印質(zhì)量,保溫部件的結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,可以根據(jù)打印的實(shí)際情況隨時調(diào)整保溫部件的高度,克服了由剛性材料做成的保溫部件適應(yīng)性較差及成本較高的問題。附圖說明圖1是本發(fā)明三維打印機(jī)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明三維打印機(jī)實(shí)施例一隱藏保溫部件后的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本發(fā)明三維打印機(jī)實(shí)施例一的仰視圖;圖4是本發(fā)明三維打印機(jī)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是本發(fā)明三維打印機(jī)實(shí)施例二的保溫部件與打印平臺連接配合的局部結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例一:如圖1、圖2、圖3所示,本發(fā)明提供的三維打印機(jī)100,包括打印平臺101、設(shè)置在打印平臺101上方的打印頭102、固定在打印平臺101上承載三維打印實(shí)體103的成型座104、沿與打印平臺101垂直的方向設(shè)置的導(dǎo)軌105,打印平臺101四周設(shè)置有保溫部件108,打印平臺101的下方設(shè)置有加熱裝置109。保溫部件108是由可伸縮的彈性材料制成,比如可選用耐高溫聚酯薄膜(PET膜)、耐高溫聚丙烯薄膜(PP膜)等,其上端與打印平臺101的固定框106相連接,其下端則套接在成型座104上。保溫部件108與導(dǎo)軌105相連接,使得保溫部件108環(huán)繞在三維打印實(shí)體103的四周。加熱裝置109可選用多種加熱結(jié)構(gòu),其產(chǎn)生的熱氣可自下而上形成循環(huán)熱氣流,通過風(fēng)扇(未示出)的傳送,熱風(fēng)穿過打印平臺101和保溫部件108的間隙上升到打印平臺101與保溫部件108圍成的空間內(nèi),保證了在打印過程中三維打印實(shí)體103周邊的溫度。實(shí)施例二:如圖4、圖5所示,優(yōu)選地,三維打印機(jī)200的保溫部件208可以是雙層可充氣的裝置,其面向三維打印實(shí)體203的一側(cè)設(shè)置有多個小孔(未示出)。打印時,熱風(fēng)充入保溫部件208的兩層之間,使得充氣后的保溫部件208緩慢膨脹并朝著大致垂直于成型座的方向上升,且始終與三維打印實(shí)體203保持一定的間隔。在風(fēng)扇207的持續(xù)作用下,打印平臺201下方加熱裝置產(chǎn)生的熱風(fēng)傳遞到打印平臺201與保溫部件208的圍成的空間,并在空間內(nèi)形成循環(huán)。本發(fā)明提供一種三維打印機(jī)的打印方法,其使用了上述實(shí)施例中的三維打印機(jī)進(jìn)行打印,三維打印機(jī)包括打印平臺、設(shè)置在打印平臺上方的打印頭、固定在打印平臺上承載三維打印實(shí)體的成型座、沿與打印平臺垂直的方向設(shè)置的導(dǎo)軌,打印平臺的下方設(shè)置有加熱裝置,打印平臺四周設(shè)置有保溫部件,保溫部件是由可伸縮的彈性材料制成,其打印方法包括以下步驟:在計算機(jī)內(nèi)制作或掃描出需要打印的三維實(shí)體的立體模型,并對立體模型進(jìn)行切片分層,得到所需的三維打印數(shù)據(jù),并將三維打印數(shù)據(jù)提供給三維打印機(jī)的控制單元;啟動加熱裝置,加熱裝置產(chǎn)生的熱流抵達(dá)打印平臺與保溫部件圍成的空間內(nèi);由控制單元控制供料機(jī)構(gòu)向打印頭供應(yīng)成型材料,并根據(jù)三維打印數(shù)據(jù)控制主打印頭向成型座逐層噴射熔融后的成型材料;成型材料持續(xù)地逐層疊加,固化后形成所需的三維實(shí)體。在上述打印方法中,可將三維打印機(jī)內(nèi)的保溫部件與導(dǎo)軌連接。保溫部件208可以是雙層可充氣的裝置,此時在保溫部件208面向三維打印實(shí)體203的一側(cè)設(shè)置有多個小孔。本發(fā)明提供的三維打印機(jī)及其打印方法與現(xiàn)有技術(shù)相比,三維打印機(jī)的打印平臺四周設(shè)置有保溫部件,保溫部件由可伸縮的彈性材料制成,這種結(jié)構(gòu)的三維打印機(jī)及其打印方法,有效地確保打印物體維持在一個溫度范圍內(nèi),層與層之間溫度變化不大,保證了打印質(zhì)量,保溫部件的結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,可以根據(jù)打印的實(shí)際情況隨時調(diào)整保溫部件的高度,克服了由剛性材料做成的保溫部件適應(yīng)性較差及成本較高的問題。本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施例,根據(jù)上述實(shí)施例的提示而做出的顯而易見的變動以及其他不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的改動也應(yīng)該包括在本發(fā)明專利權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。