3D打印机和3D打印产品的液体加热方法与流程

本发明涉及3d打印
技术领域：
，尤其涉及一种3d打印机及3d打印产品的液体加热方法。
背景技术：
：在现有基于金属熔融挤压成型的3d打印技术中，打印完的产品需经过脱脂炉进行脱脂后进行烧结。其中，脱脂过程是将打印产品置于脱脂溶液中，通过萃取的方法将打印产品中的粘结高分子去除。目前打印过程及脱脂过程都面临时间长、效率低的问题。其次，脱脂工艺受制于打印产品的体积和厚度的制约，以至于脱脂过程无法对较大体积及壁厚较厚的产品进行短时间的有效脱脂。此外，现有的3d打印技术中，需要对3d打印产品进行加热，现今产品加热的方式主要有红外灯加热、腔体热风加热等加热方式。但以上加热方法均存在种种不足，难以实现有效加热。即现有技术中，3d打印产品存在难以有效脱脂和加热效果不好的问题。技术实现要素：本发明提出了一种3d打印机及应用该3d打印机实现的3d打印产品的液体加热方法，旨在解决现有技术中的3d打印产品难以有效脱脂和有效加热的问题。为解决上述问题，本发明提出了一种3d打印机，所述3d打印机包括打印组件、液体容置箱、驱动组件，打印组件包括打印头和打印平台，打印头设置于所述打印平台上方；所述液体容置箱还设置有用于加热液体的加热件，所述液体容置箱上端设置有开口，所述打印平台对应所述开口设置；驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件连接所述打印头，以使所述打印头在所述打印平台上制造3d打印产品；所述第二驱动件用于驱动所述打印平台自所述开口处朝向液体容置箱底部移动。在一实施例中，所述打印头设置于所述打印平台上方，所述第二驱动件设置于所述打印平台下方，并且所述第二驱动件驱动所述打印平台向下运动。在一实施例中，所述第二驱动件包括升降轴和直线模组，所述升降轴的一端和所述打印平台下方连接，另一端穿过所述液体容置箱底部和所述直线模组连接，所述直线模组通过所述升降轴驱动所述打印平台上下运动。在一实施例中，所述3d打印机还包括第一支撑件、第二支撑件、第三支撑件，所述第一支撑件用于支撑所述液体容置箱，所述第二支撑件用于支撑所述升降轴，所述第三支撑件用于支撑所述直线模组。在一实施例中，所述3d打印机还包括法兰盘，所述液体容置箱上设置有第一通孔，所述法兰盘上设置有第二通孔，所述升降轴依次穿过所述第一通孔、所述第二通孔和所述第二支撑件连接，所述法兰盘和所述液体容置箱连接，且所述法兰盘和所述液体容置箱的连接处设置有第一密封件，所述第二通孔内壁和所述升降轴之间设置有第二密封件。在一实施例中，所述液体容置箱上还设置有鼓泡接口，所述鼓泡接口用于供鼓泡装置接入，以使所述液体容置箱内的液体处于流动状态。在一实施例中，所述液体容置箱上还设置有排液口。在一实施例中，所述液体容置箱内容置的液体为水或者油或者脱脂溶液。本发明还提出了一种3d打印产品的液体加热方法，所述3d打印产品的液体加热结构包括打印头、打印平台、设置有加热件的液体容置箱、第一驱动件、第二驱动件，所述3d打印产品的液体加热方法的具体步骤如下：检测开机信号；控制加热件将液体容置箱内液体加热至预设温度；控制第一驱动件驱动打印头挤出打印材料，在打印平台上逐层打印3d打印产品；在获取一层3d打印产品打印完成后，控制所述第二驱动件驱动打印平台向下运动一个层高。在一实施例中，所述液体容置箱设置有鼓泡接口，在检测到开机信号后，控制鼓泡装置接入鼓泡接口，以使所述液体容置箱内液体处于流动状态。如此，本发明通过提出一种3d打印机及3d打印产品的液体加热方法，具体的，通过边打印边进行液体加热的方式，以解决现有技术中存在的3d打印产品难以脱脂和3d打印中加热效果不好的问题。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明所提出的3d打印机的一个实施例的结构示意图；图2为图1中a处的放大图；图3为图1中b处的放大图；图4为本发明所提出的3d打印产品的液体加热方法的流程图；图5为图4中3d打印产品的液体加热方法的另一实施例的流程图。附图标号说明：标号名称标号名称1003d打印机11打印头12打印平台20液体容置箱21加热件22鼓泡接口23排液口24法兰盘25a第一密封件25b第二密封件31a升降轴31b直线模组32a第一支撑件32b第二支撑件32c第三支撑件本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。在现有基于金属熔融挤压成型的3d打印技术中，打印完的产品需经过脱脂炉进行脱脂后进行烧结。其中，脱脂过程是将打印产品置于脱脂溶液中，通过萃取的方法将打印产品中的粘结高分子去除。目前打印过程及脱脂过程都面临时间长、效率低的问题。其次，脱脂工艺受制于打印产品的体积和厚度的制约，以至于脱脂过程无法对较大体积及壁厚较厚的产品进行短时间的有效脱脂。此外，在3d打印过程中，为解决产品翘边、开裂等问题，众多3d打印技术均需要对打印中的产品进行恒温加热。目前3d打印中的熔融沉积成型(fdm)技术，激光选区熔化(slm)技术，金属激光熔融沉积(ldmd)技术等在打印大件产品、peek等高温材料时均需对产品进行加热。现今产品加热的方式主要有红外灯加热、腔体热风加热等加热方式。其中红外灯加热具有升温速度快、可加热温度高等优点，但其具有不可克服的加热不均匀、局部温度高等缺点，对于不能直射的区域无法进行有效加热；腔体热风加热在小型设备腔体可解决温度不均匀问题，但在大型设备腔体使用时仍有上下温差大、腔体隔热成本高等问题。请参阅图1，本发明提出了一种3d打印机100，所述3d打印机100包括打印组件、液体容置箱20、驱动组件，打印组件包括打印头11和打印平台12，打印头11设置于所述打印平台12上方；所述液体容置箱20还设置有用于加热液体的加热件21，所述液体容置箱20上端设置有开口，所述打印平台12对应所述开口设置；驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件连接所述打印头11，以使所述打印头11在所述打印平台12上制造3d打印产品；所述第二驱动件用于驱动所述打印平台12自所述开口处朝向液体容置箱20底部移动。请参阅图1，本发明提出了一种具有特殊结构的3d打印机100，从而实现在3d打印过程中，对3d打印产品实现液体加热或者浸泡脱脂溶液，即边打印、边加热或者边打印、边脱脂。具体的，所述液体容置箱20上还设置有鼓泡接口22。所述3d打印机100的具体工作流程如下，根据不同的需要，在液体容置箱20内填充脱脂液体或者加热液体，控制加热件21将箱内液体加热至预设温度，控制控制第一驱动件驱动打印头11挤出打印材料，在打印平台12上逐层打印3d打印产品；在获取一层3d打印产品打印完成后，控制所述第二驱动件驱动打印平台12向下运动一个层高，将打印完成的该层3d打印产品浸入液体容置箱20内的液体中，进行液体加热或者脱脂溶液的浸泡。此外，鼓泡接口22用于供鼓泡装置接入，以使液体容置箱20内的液体处于流动状态，从而提高各区域温度的均匀性。相较于红外灯加热，该实例具有更高的温度均匀性；相较于热风加热，该实例在拥有较高温度均匀性的同时可满足更大的设备尺寸要求并简化设备腔体结构，降低设备密封及隔热成本。同时，该3d打印机100还解决了基于金属熔融挤压成型的3d打印技术中制程时间长、效率低的问题。本实例通过整合打印过程与脱脂过程缩短制程时间，并通过边打印边脱脂的办法避开脱脂过程中无法对体积大、壁厚较厚的产品进行快速、有效脱脂的问题，大大降低了制程时间并提升了脱脂效果与脱脂效率。请参阅图1，在一实施例中，所述打印头11设置于所述打印平台12上方，所述第二驱动件设置于所述打印平台12下方，并且所述第二驱动件驱动所述打印平台12向下运动。具体的，第一驱动件用于根据预设数据，驱动打印头11在每一个打印层的运动。而在一层打印层打印完成后，第二驱动件驱动打印平台12向下运动，将打印完成的该层打印层浸入液体中，第一驱动件驱动打印头11开始新一层打印层的打印，并在打印完成后重复上述过程。此外，打印头11、打印平台12的相对位置还可根据实际需要作出改变，以上仅是对打印头11、打印平台12的相对位置所提出的一种可选实施例，而不是对其具体位置作出限定。请参阅图1，在一实施例中，所述第二驱动件包括升降轴31a和直线模组31b，所述升降轴31a的一端和所述打印平台12下方连接，另一端穿过所述液体容置箱20底部和所述直线模组31b连接，所述直线模组31b通过所述升降轴31a驱动所述打印平台12上下运动。在一实施例中，所述直线模组31b为伺服电机模组。伺服系统(servomechanism)又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下，伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角)，其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。如此，更有利于实现升降轴31a运动行程的精确控制，从而保证液体容置箱20内的液体在浸泡已完成打印的打印层的同时，不会影响到正在进行打印的打印层。请参阅图1，在一实施例中，所述3d打印机100还包括第一支撑件31a、第二支撑件31b、第三支撑件31c，所述第一支撑件31a用于支撑所述液体容置箱20，所述第二支撑件31b用于支撑所述升降轴31a，所述第三支撑件31c用于支撑所述直线模组31b。所述第一支撑件31a、第二支撑件31b、第三支撑件31c的设置是为了增加该3d打印机100运行时的稳定性。进一步的，所述3d打印机100包括2个呈对称设置的所述第一支撑件31a，如此设置、两个所述第一支撑件31a以及升降轴31a共同支撑住液体容置箱20的底部。进一步的，所述第一支撑件31a为支撑柱，而第二支撑件31b为支撑板，用于支撑升降轴31a的底端，而支撑板上设置有供第一支撑件31a穿过的通孔。且支撑板的两端分别固定于两个所述直线模组31b上。而第三支撑件31c为设置于直线模组31b侧面，用于增加直线模组31b稳定性的支撑护板。请参阅图3，在一实施例中，所述3d打印机100还包括法兰盘24，所述液体容置箱20上设置有第一通孔，所述法兰盘24上设置有第二通孔，所述升降轴31a依次穿过所述第一通孔、所述第二通孔和所述第二支撑件31b连接，所述法兰盘24和所述液体容置箱20连接，且所述法兰盘24和所述液体容置箱20的连接处设置有第一密封件25a，所述第二通孔内壁和所述升降轴31a之间设置有第二密封件25b。值得注意的是，升降轴31a是穿过箱体底端和所述打印平台12连接的，而所述3d打印机100在工作时，液体容置箱20内充满了液体。为了防止液体渗漏，液体容置箱20的密封尤为重要。我们还设置了兼具密封和加强支撑功能的法兰盘24。而在法兰盘24和液体容置箱20之间设置有第一密封件25a，在法兰盘24和升降轴31a之间设置有第二密封件25b。可选的，所述第二密封件25b为多个o型密封圈。请参阅图2，在一实施例中，所述液体容置箱20上还设置有鼓泡接口22，所述鼓泡接口22用于供鼓泡装置接入，以使所述液体容置箱20内的液体处于流动状态。当液体容置箱20内的液体处于容置状态时，所述液体内部各区域温度更加均匀。能够实现更好的液体加热效果或脱脂效果。请参阅图2，在一实施例中，所述加热件21、所述鼓泡接口22均靠近所述液体容置箱20底部设置。如此设置是为了能够尽可能多的加热箱内液体或者使尽可能多的箱内液体处于流动状态。从而使得箱内液体得到充分加热，且温度分布较为均匀。在一可选实施例中，所述液体容置箱20包括两个呈对称设置的鼓泡结构，以及两个呈对称设置的加热件21。在一实施例中，所述液体容置箱20上还设置有排液口23。而由于液体容置箱20内体积较大，采用倾倒的方式排出液体容置箱20内的液体，难度较大。因此，我们在液体容置箱20上设置有排液口23。在3d打印机100工作时，液体容置箱20内充满液体，排液口23处于密封状态。在需要排出箱内液体时，只需打开排液口23，将箱内液体排出。可选的，所述排液口23设置于所述液体容置箱20底部。在一实施例中，所述液体容置箱20内容置的液体为水或者油或者脱脂溶液。其中，脱脂溶液用于3d打印产品的脱脂，且在脱脂过程中，为了更好的脱脂效果，也需要对脱脂溶液进行一定的加热。而油或水具有良好的导热性，适用对3d打印产品的逐层液体加热。请参阅图4，本发明还提出了一种3d打印产品的液体加热方法，所述3d打印产品的液体加热结构包括打印头11、打印平台12、设置有加热件21的液体容置箱20、第一驱动件、第二驱动件，所述3d打印产品的液体加热方法的具体步骤如下：步骤s10，检测开机信号；步骤s20，控制加热件21将液体容置箱20内液体加热至预设温度；步骤s30，控制第一驱动件驱动打印头11挤出打印材料，在打印平台12上逐层打印3d打印产品；步骤s40，在获取一层3d打印产品打印完成后，控制所述第二驱动件驱动打印平台12向下运动一个层高。如此，该方法实现了在3d打印的同时对产品进行液体加热或者脱脂处理，提高了3d打印产品的生产效率。请参阅图5，在一实施例中，所述液体容置箱20设置有鼓泡接口22，所述3d产品的液体加热方法还包括步骤s50，即在检测到开机信号后，控制鼓泡装置接入鼓泡接口22，以使所述液体容置箱20内液体处于流动状态。当箱内液体处于流动状态时，液体容置箱20内液体的温度分布更加均匀，能够得到更好的液体加热效果。以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12