一种多打印头微细热熔成型3D打印系统的制作方法

本实用新型涉及3D打印机领域，特别涉及一种多打印头微细热熔成型3D打印系统。

背景技术：

目前以SLM（选择性性激光熔化技术）工艺为基础的快速成型系统的设备和运行成本都非常昂贵；而已有的微细热熔成型系统采用厚膜热敏电阻排作为微细热熔元件，相比采用激光烧结的设备加工效率较慢，在加工过程中，如果将微细热熔元件的加热温度提高，会微量提升打印速度，但是长时间工作也会带来微细热熔元件烧毁或快速老化的问题，不利于设备长期稳定工作。

技术实现要素：

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，本实用新型的一个目的在于提出了一种多打印头微细热熔成型3D打印系统。

根据本实用新型实施例的多打印头微细热熔成型3D打印系统，包括：用于预热的加热器；工作台装置，所述工作台装置上具有成形区域；粉末供给装置，所述粉末供给装置用于将粉末供给至所述成形区域；多打印头组件，所述多打印头组件是由至少一个微细热熔元件和至少一个冷却系统组成；所述加热器置于所述工作台装置的上方，所述粉末供给装置置于所述工作台装置的一侧，所述多打印头组件置于所述工作台装置的相对所述粉末供给装置的对侧或与所述粉末供给装置的相邻侧。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，微细热熔成型系统采用厚膜热敏电阻排作为微细热熔元件，在加工过程中，如果将微细热熔元件的加热温度提高，会微量提升打印速度，但是长时间工作也会带来微细热熔元件烧毁或快速老化的问题，不利于设备长期稳定工作等缺陷；本实用新型采用多个微细热熔元件等距并排打印，同时为每一个微细热熔元件配置冷却系统，确保微细热熔元件在工作过程中的温度满足使用要求；这样既提高了打印效率，也降低了打印系统的温度，确保打印头能长时间稳定工作，具有明显的优点。

另外，根据本实用新型上述实施例的多打印头的选择性微细热熔成型系统还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述多打印头组件的打印加热烧结范围通过多打印头组件的移动可以覆盖整个所述成形区域。

进一步地，所述工作台装置可移动，以扩大所述打印头的加热烧结范围。

进一步地，所述粉末包括塑料粉末。

进一步地，所述工作台装置包括：工作平台，所述成形区域设置在所述工作平台上；升降装置，所述升降装置在所述工作平台之下以升降所述工作平台。

进一步地，所述粉末供给装置包括：粉末供给器，所述粉末供给器将所述粉末供给至所述工作平台的上表面上；粉末铺设器，所述粉末铺设器设置在所述工作平台上且可将所述粉末推送至所述成形区域内并均匀铺平。

进一步地，所述微细热熔元件为厚膜热敏电阻排，且排与排之间的距离为0.05mm-0.25mm。

进一步地，每个所述微细热熔元件上都安装有冷却系统，所述冷却系统包括：基板，所述微细热熔元件固定在所述基板上；散热管道，所述散热管道为两端开口的中空腔体，所述基板安装在所述散热管道的一侧。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的多打印头微细热熔成型3D打印系统的示意图。

图2是微细热熔打印头及其冷却系统。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图来详细描述根据本实用新型实施例多打印头微细热熔成型3D打印系统。

如图1至图2所示，根据本实用新型实施例的多打印头的选择性微细热熔成型3D打印系统，包括：工作台装置10，工作平台110，升降装置120，成形区域111，粉末供给装置20，粉末供给器210，粉末铺设器220，加热器30，三维实体模型40，计算机50，打印头组件60，打印头601，螺钉701，冷却液入口702，冷却液出口703，冷却液704，散热片705，散热管道706，基板707。

具体地说，用于预热的加热器30；工作台装置10，所述工作台装置10上具有成形区域111；粉末供给装置20，所述粉末供给装置用于将粉末供给至所述成形区域111；多打印头组60，所述多打印头组件60是由至少一个微细热熔元件和至少一个冷却系统组成；所述加热器30置于所述工作台装置10的上方，所述粉末供给装置20置于所述工作台装置10的一侧，所述多打印头组件60置于所述工作台装置10的相对所述粉末供给装置20的对侧或与所述粉末供给装置20的相邻侧。

加热器30用于预热粉末，使得打印头组件60在烧结材料之前，材料温度上升到一定范围，缩短材料的烧结时间。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，微细热熔成型系统采用厚膜热敏电阻排作为微细热熔元件，在加工过程中，如果将微细热熔元件的加热温度提高，会微量提升打印速度，但是长时间工作也会带来微细热熔元件烧毁或快速老化的问题，不利于设备长期稳定工作等缺陷；本实用新型采用多个微细热熔元件等距并排打印，同时为每一个微细热熔元件配置冷却系统，确保微细热熔元件在工作过程中的温度满足使用要求；这样既提高了打印效率，也降低了打印系统的温度，确保打印头能长时间稳定工作，具有明显的优点。

另外，根据本实用新型上述实施例的制造三维实体模型的快速成型系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述多打印头组件的打印加热烧结范围通过多打印头组件的移动可以覆盖整个所述成形区域。

根据本实用新型的一个实施例，所述工作台装置可移动，以扩大所述打印头的加热烧结范围，有利地，工作台装置10可移动以扩大打印头组件60的加热烧结范围；例如，工作台装置10可以左右平移。

根据本实用新型的一个实施例，所述粉末包括塑料粉末。

根据本实用新型的一个实施例，所述工作台装置10包括：工作平台110，所述成形区域111设置在所述工作平台110上；升降装置120，所述升降装置120在所述工作平台110之下以升降所述工作平台110。

根据本实用新型的一个实施例，所述粉末供给装置20包括：粉末供给器210，所述粉末供给器210将所述粉末供给至所述工作平台110的上表面上；粉末铺设器220，所述粉末铺设器220设置在所述工作平台110上且可将所述粉末推送至所述成形区域111内并均匀铺平

根据本实用新型的一个实施例，所述微细热熔元件为厚膜热敏电阻排，且排与排之间的距离为0.05mm-0.25mm。

根据本发明的一个实施例，每个所述微细热熔元件上都安装有冷却系统，所述冷却系统包括：基板707，所述微细热熔元件固定在所述基板707上，所述基板707和所述微细热熔元件一同安装在所述散热片705上；散热管道706位于所述散热片705内，所述散热管道706为两段开口的中空腔体，包括冷却液入口702和冷却液出口703，所述基板707安装在所述散热管道706的一侧，冷却液704通过所述冷却系统内部对相关部件进行冷却，所述打印头601安装在所述冷却系统上，所述散热片705通过螺钉701与所述基板707进行固定。

根据本实用新型的一个实施例，根据本实用新型实施例的多打印头微细热熔成型3D打印系统开始工作时，粉末供给器210将诸如塑料粉末供给到工作平台110的上表面上，粉末铺设器220将这些粉末推送至成形区域111内并均匀的铺平，打印头组件60对铺平在成形区域111内的粉末的至少一部分进行烧结成形；升降设置120使工作平台110下降一个层高度（例如，下降0.15-0.35mm），重复上述步骤，直至工件40成形完成。

这里需要说明的是，根据本实用新型实施例的多打印头选择性微细热熔成型3D打印系统，可以通过计算机50来实现自动控制；例如，为工作台装置10，粉末供给装置20，加热器30和打印头组件60提供动力、电源等，自动控制工作台装置的升降、自动控制粉末供给装置20向成形区域111供给粉末、自动控制打印头组件60的烧结时间、烧结区域等。这对于本领域技术人员来说，是可以理解的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。