3D打印机及其涂覆刮刀的制作方法

文档序号:14374829阅读:387来源:国知局
3D打印机及其涂覆刮刀的制作方法

本申请涉及3D打印领域,特别是涉及一种3D打印机及其涂覆刮刀。



背景技术:

3D打印技术是一种立体实物快速成型的打印技术,主要是以数学模型为基础,以逐层打印的方式来构造实物,而目前大部分3D打印机都采用粉末或液体等形态的可粘合性材料作为原材料,在打印过程中,为了高精度固化可粘合性材料,通常在3D打印机的原材料容纳槽的上方设置刮刀装置,以便每次原材料容纳槽内固化一层原材料时,通过刮刀装置可在其上面覆盖上另一层未固化的原材料以供下次固化作业,如此往复操作刮刀装置,层层叠加原材料并固化,从而堆叠制成三维实物。

在3D打印实际操作过程中,现有的NOK80模具钢制成的刮刀装置在高频率的来回往复动作过程中,受限于本体重量及运动作用力的影响,整体变形量变大,影响工件表面的精度,尤其是当3D打印机的幅面大,刮刀的跨度也对应增大时,更易造成刮刀装置中部塌陷,直接影响打印效果,而频繁的更换刮刀装置也会造成维护成本的增加及工时的浪费。



技术实现要素:

鉴于以上的现有技术的缺点,本申请的目的在于提供一种应用于3D打印机的涂覆刮刀及3D打印机,藉以解决现有技术所述及的问题。

本申请的第一方面提供一种应用于3D打印机的涂覆刮刀,所述3D打印机具有树脂槽和位于所述树脂槽相对两侧且前后延伸的导轨,所述涂覆刮刀包括:安装梁、设于所述安装梁上的刮刀主腔体、以及设于所述刮刀主腔体上的刀刃,其中,所述安装梁两端分别设置在所述树脂槽相对两侧的导轨上,且,所述安装梁为纤维增强复合材料、合金材料、陶瓷材料或矿物材料制成的直梁结构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述安装梁的截面呈口字型、回字型、H型、 U型或晶格状,所述安装梁的两个端部设有加强结构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述加强结构为加强梁、加强柱、加强块或加强板。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述刮刀主腔体和所述刀刃为一体成型结构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述刮刀主腔体为纤维增强复合材料制成的板状结构,所述刀刃镶嵌于所述刮刀主腔体上。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述应用于3D打印机的涂覆刮刀还包括容脂腔,所述容脂腔贯穿所述刀刃且部分延伸至所述刮刀主腔体内部。所述刃口端部具有一刃角。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述安装梁的相对两端通过滑移部滑设于所述导轨上。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述应用于3D打印机的涂覆刮刀还包括位于所述滑移部和所述安装梁之间的基础安装部和调整部,所述安装梁通过紧固元件紧固于所述滑移部。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述应用于3D打印机的涂覆刮刀还设有用于调整刀刃底部水平度的刀刃调整机构。所述刀刃调整机构包括:定位调整件,配置于调整部的四周,用于调整所述调整部及其上的所述安装梁相对于所述基础安装部的位置;以及关节轴承,所述关节轴承的内套套设于所述紧固元件,所述关节轴承的外套固定于所述调整部。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述基础安装部内设有用于推顶所述调整部的升降调节机构,或者,所述调整部内设有用于推顶所述安装梁的升降调节机构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述应用于3D打印机的涂覆刮刀还包括用于将所述调整部锁固于所述基础安装部的锁紧元件。

本申请的第二方面提供一种3D打印机包括:树脂槽;位于树脂槽相对两侧的导轨;以及跨设于两个导轨上、如上述应用于3D打印机的涂覆刮刀。

在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述涂覆刮刀通过同步带机构或丝杆机构驱动而沿所述导轨滑移。

综上所述,本申请揭露了一种应用于3D打印机的涂覆刮刀及3D打印机,通过改变涂覆刮刀的安装梁的整体结构及制作材质,从而降低安装梁整体的重量的同时,增强安装梁的硬度及受力强度,避免涂覆刮刀在自重影响下承受过多作用力而导致刀刃中部塌陷变形,确保了涂覆刮刀中刀刃的水平度,提高树脂3D打印工作的调节精准性,且可提高刮刀使用寿命。

附图说明

图1显示为本申请根据以示例性实施例绘制的3D打印机的结构示意图。

图2显示为本申请根据以示例性实施例绘制的涂覆刮刀的横截面示意图。

图3显示为本申请根据以示例性实施例绘制的涂覆刮刀的部分结构示意图。

图4显示为本申请根据以示例性实施例绘制的涂覆刮刀的部分结构横截面示意图。

图5显示为本申请之图4中A部分的局部放大图。

图6显示为本申请根据以示例性实施例绘制的3D打印机的B部分的局部放大图。

组件标号说明

100涂覆刮刀 101树脂槽;

102导轨 201安装梁;

202刮刀主腔体 203容脂腔;

204刀刃 2041刃口;

2042刃角 301加强结构;

302滑移部 303基础安装部;

304调整部 305紧固元件;

306锁紧元件 401定位调整件;

402关节轴承 403升降调节机构;

501传输连接件 502传送带。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中,参考附图,附图描述了本申请的若干实施例。应当理解,还可使用其他实施例,并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的,并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例,而并非旨在限制本申请。空间相关的术语,例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等,可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

参阅图1,显示为本申请根据以示例性实施例绘制的3D打印机的结构示意图。参详图1 所示,本申请揭露的3D打印机包括:树脂槽101,用于容置树脂;位于树脂槽101相对两侧的导轨102;跨设于两个导轨102上的涂覆刮刀100。涂覆刮刀100可沿导轨102滑移以刮扫树脂槽101中的树脂,以在已固化层的上表面获得一层厚度均匀的树脂层。

参阅图2至图4,其中,图2显示为本申请根据以示例性实施例绘制的涂覆刮刀的横截面示意图,图3显示为本申请根据以示例性实施例绘制的涂覆刮刀的部分结构示意图,图4 显示为本申请根据以示例性实施例绘制的涂覆刮刀的部分结构横截面示意图。

结合图1和图2,本申请揭露的涂覆刮刀100,包括:安装梁201、设于安装梁201上的刮刀主腔体202、以及设于刮刀主腔体202上的刀刃204,其中,安装梁201两端分别设置在树脂槽101相对两侧的导轨102上,通过控制安装梁201可驱动其沿着导轨102前后移动以刮扫树脂槽101中的树脂,确保刮扫而得的树脂层层厚的均匀性。

结合图3和图4,安装梁201可例如为直梁结构,且安装梁201可以为纤维增强复合材料、合金材料、陶瓷材料或矿物材料其中任一种高强度材质制成。由高强度材质制成的安装梁201可大大提高整体抗压、抗剪强度,使得安装梁201的模量变大,以便其在3D打印机的工作状态中减变形量。

安装梁201的两个端部可设有加强结构。参详图3和图4所示,当安装梁201为横截面呈口字型、回字型、H型、U型或晶格状其中任意一种呈中空结构的梁时,若在安装梁201 的两端与导轨102连接时,安装梁201的两个端部分别设有加强结构301,可增加安装梁201 整体结构的稳定性,提升整体抗剪、抗压能力。

在一实施例中,加强结构301可例如为加强梁,当安装梁201的横截面呈口字型、回字型、U型或晶格状时,安装梁201的内部中空,横向支撑能力较弱,在其两端各设置有加强梁可有效增强安装梁201水平方向的抗压能力,使得安装梁201不易在树脂槽101上方沿水平方向变形。

在一实施例中,加强结构301可例如为加强柱,当安装梁201的横截面呈口字型、回字型或晶格状时,安装梁201的内部中空,竖直方向无支持物,在其两端各设置有加强柱可有效增强安装梁201竖直方向的抗压能力,使得安装梁201不易在树脂槽101上方沿竖直方向变形,减少安装梁201中段塌陷变形的概率。

在一实施例中,加强结构301可例如为加强块,当安装梁201为横截面呈口字型、回字型、H型、U型或晶格状其中任意一种呈中空结构的梁时,安装梁201的内部中空,在其两端各设置加强块予以填充,可增加安装梁201整体的强度,尤其在安装梁201与导轨102连接时,可提高安装梁201整体结构的稳定性,降低安装梁201两端连接处的壁面局部受力被撕裂的可能性。

在一实施例中,加强结构301可例如为加强板,当安装梁201为横截面呈口字型、回字型、H型、U型或晶格状其中任意一种呈中空结构的梁时,加强板可支撑起安装梁201的两端,增加安装梁201整体结构的强度,且在安装加强板时,可根据实际需求将安装加强板设置于安装梁201与导轨102的连接处,从而提高安装梁201的整体稳定性。

另外,安装梁可选用纤维增强复合材料、合金材料、陶瓷材料以及矿物材料中的任一种制作而成。

在一实施例中,安装梁201可选用纤维增强复合材料制成,例如采用高分子碳纤维材料,高分子碳纤维材料具有高强度(4900MPa)、高模量(130GPa)以及具有质感更轻盈的特性(碳纤维密度为1600kg/m3)。安装梁201更可采用横截面呈口字型、回字型、H型、U型或晶格状中任意一种中空结构的梁,可有效减轻安装梁自身的重量的同时,节约制造安装梁的材料。当安装梁201跨设于树脂槽101相对两侧的导轨102上且安装梁201的跨度较大时,由高分子碳纤维材料制成并配合中空结构的安装梁201不仅可大大降低安装梁自身的重量,且其还保持有高分子碳纤维材料所具有的高强度性能,提高了安装梁201整体的强度,使得安装梁 201通过减重和提高材质自身强度的方式可有效降低变形量,降低201的中段塌陷变形的概率,如此也可避免与安装梁201连接的刮刀主腔体202受安装梁201变形的影响而随之变形,从而影响涂覆刮刀100的打印精度。

在一实施例中,安装梁201可选用合金材料制成,例如采用铝合金,铝合金具有密度低及强度较高等特性,材质强度接近优质钢材。安装梁201更可采用横截面呈口字型、回字型、 H型、U型或晶格状中任意一种中空结构的梁,可有效减轻安装梁自身的重量的同时,节约制造安装梁的材料,且相对高分子碳纤维材料,铝合金材质制作成本更低且更易于制作(制作工艺相对简单)。当安装梁201跨设于树脂槽101相对两侧的导轨102上且安装梁201的跨度较大时,由铝合金制成且呈中空结构的安装梁201相对传统的模具钢材料,不仅大大降低了安装梁201整体的重量且其结构及材料特性也确保了安装梁201整体的强度,从而达到降低了安装梁201整体变形量,使得安装梁201的中段更不易塌陷变形,实现延迟安装梁201 的使用寿命。

在一实施例中,安装梁201可选用陶瓷材料制成,如采用纳米级氧化锆加工而成的陶瓷材料制成安装梁201,陶瓷材料硬度高、化学性稳定,抗氧化,具有较好的绝缘性,陶瓷材料可确保安装梁201整体的抗压、抗剪强度的同时,其抗腐性及抗氧化能力可有效延迟安装梁的使用寿命。安装梁201更可采用横截面呈口字型、回字型、H型、U型或晶格状中任意一种中空结构的梁,可有效减轻安装梁自身的重量的同时,节约制造安装梁的材料。

在一实施例中,安装梁201可选用矿物材料制成,如采用大理石材质制成的安装梁201,大理石材质质地坚硬,成本低廉,大理石材质可确保安装梁201整体的抗压、抗剪强度。

刮刀主腔体202与安装梁201之间可固定连接,在一可选实施例中,参阅图2和图4所示,刮刀主腔体202与安装梁201之间的固定连接方式可以采用螺丝连接,即安装梁201和刮刀主腔体202上各设有螺纹孔,刮刀主腔体202通过螺丝固定连接安装梁201。刮刀主腔体202与安装梁201之间采用螺丝连接,不仅具有拆装便利的优势,更可利用该优势实现刮刀主腔体202的可替换性,即,可在不更换安装梁201的情形下,根据3D打印的要求、3D 打印机的构造或者容脂槽中树脂的特性而选配相应的刮刀主腔体202及刀刃204。另外,刮刀主腔体202可采用与安装梁201不相同的材质制成,或者刮刀主腔体202也可采用与安装梁201相同的材质制成,制作材质可例如采用纤维增强复合材料、合金材料、陶瓷材料或矿物材料其中任意一种高强度材质制成,此处不以此为限。在一些实施例中,安装梁201与刮刀主腔体202采用相同材质制成,相同材质的安装梁201与刮刀主腔体202的强度、模量及线膨胀系统均相同,从而可避免安装梁201与刮刀主腔体202在3D打印机工作过程中,受温度或受外力的作用而产生不同程度的变形,从而造成安装梁201与刮刀主腔体202的损伤。

在一实施例中,刮刀主腔体202与安装梁201之间的固定连接方式可以采用铆接,即安装梁201与刮刀主腔体202设有安装孔并在通过一铆钉相互固定连接安装梁201与刮刀主腔体202,铆接的固定方式即可快速组装安装梁201与刮刀主腔体202,又可将两者牢固连接在一起,其中,刀主腔体202可采用与安装梁201不相同的材质制成,或者刮刀主腔体202也可采用与安装梁201相同的材质制成,制作材质可例如采用纤维增强复合材料、合金材料、陶瓷材料或矿物材料其中任意一种高强度材质制成,此处不以此为限。在一些实施例中,刮刀主腔体202与安装梁201可采用相同的材质制成,相同材质的强度、模量及线膨胀系统均相同,可避免铆接在一起的刮刀主腔体202与安装梁201因受力或受温度影响而造成变形量差值过大从而破坏铆钉的连接效果。

在一实施例中,刮刀主腔体202与安装梁201之间的固定连接方式也可以采用卡扣连接或者其他连接方式,当刮刀主腔体202与安装梁201之间的固定连接方式采用卡扣连接时,比如安装梁201的下侧与刮刀主腔体202的上侧各设有夹槽及与夹槽对应的凸起块,通过将凸起块安装至夹槽内从而使得安装梁201与刮刀主腔体202卡扣连接,其中,刀主腔体202 可采用与安装梁201不相同的材质制成,或者刮刀主腔体202也可采用与安装梁201相同的材质制成,制作材质可例如采用纤维增强复合材料、合金材料、陶瓷材料或矿物材料其中任意一种高强度材质制成,此处不以此为限。在一些实施例中,如安装梁201采用纤维增强复合材料而刮刀主腔体202采用纤维增强复合材料,或者,如安装梁201采用纤维增强复合材料而刮刀主腔体202采用合金材质,或者,又如安装梁201采用陶瓷材料而刮刀主腔体202 采用合金材质,此处不以此为限。

在一实施例中,刮刀主腔体202与安装梁201可为一体成型结构,即采用同一块材料通过高精度机械加工设备生产出的整体式结构,比如由CNC(Computer Numerical Control,计算机数字控制机床,也可简称为数控机床)技术生产出的整体式结构,由于一提加工成型无需装配,所以通过对其上下表面的加工,可以保证两个平面的平面度和平行度,提高结构的整体精度,且易于加工,不易变形,其重量也较轻。

刀刃204设于刮刀主腔体202上,参详图2所示,刀刃204设于刮刀主腔体202的底部。

在一实施例中,刀刃204与刮刀主腔体202为一体成型结构,其中,刮刀主腔体202为板状结构,刮刀主腔体202与刀刃204可采用不同材质制成,例如,刮刀主腔体202采用纤维增强复合材料(如采用高分子碳纤维)制成,刀刃204采用合金材料(如采用316L不锈钢材质,316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性,耐高温、抗蠕变性能;再如,采用7075航空铝合金材质,7075航空铝合金做了硬质氧化,具有耐心性,表面比较硬,材质本身比较轻)制成。刀刃204可采用镶嵌工艺设于刮刀主腔体202上,具体地,刮刀主腔体202和刀刃204制成一体成型结构时,在刮刀主腔体202浇筑入模型但未成型之前,将刀刃204镶嵌于制造刮刀主腔体202的模具中,待刮刀主腔体202成型后,在对刀刃204进行刃口平整度的加工工艺,其中,采用纤维增强复合材料(如采用高分子碳纤维)制成的刮刀主腔体202可有效减轻刮刀主腔体的自身重量,降低刮刀主腔体202对刀刃204的负荷,从而降低刀刃204中段的坍塌变形概率。

在一实施例中,刀刃204与刮刀主腔体202为一体成型结构,其中,刮刀主腔体202与刀刃204可采用相同材质制作而成,如刮刀主腔体202与刀刃204采用不锈钢材质制成,例如316L不锈钢材质,但并不以此为限,再如刀主腔体202与刀刃204可采用7075航空铝合金材质,7075航空铝合金材质具有质量较轻(密度约2.8)、表面比较硬、强度高、耐磨性好、抗腐蚀性能强、抗氧化性佳等优点。刮刀主腔体202与刀刃204采用同材质一体制作,制作工艺更为简单且可确保刀刃204与刮刀主腔体202的稳定性。

在一实施例中,刀刃204与刮刀主腔体202为分立的部件,刀刃204可通过一定的固定连接方式与刮刀主腔体202连接。例如,刀刃204与刮刀主腔体202可通过一套接件套设在一起,该套接件设置于刮刀主腔体202内,安装刀刃204时,刀刃204受外部冲击力使得刀刃204的安装部契合于套接件内以使刀刃204套设于刮刀主腔体202上。刮刀主腔体202和刀刃204可采用相同材质,如刮刀主腔体202与刀刃204采用不锈钢材质(如采用316L不锈钢材质)制成,此时,套接件可采用钢套。或者,刮刀主腔体202和刀刃204可采用不相同材质,如刮刀主腔体202采用纤维增强复合材料(如采用高分子碳纤维)制成以保证整体强度的同时降低自身重量,刀刃204采用锈钢材质(如采用316L不锈钢材质)制成,此时,套接件可采用钢套。当然,上述刮刀主腔体202和刀刃204的材质仅为示例性说明,此处刮刀主腔体202和刀刃204的材质不以此为限。

应用于3D打印机的涂覆刮刀100还包括容脂腔203(参详图2所示),容脂腔203贯穿刀刃204且部分延伸至刮刀主腔体202内部。容脂腔203连通一吸脂装置,容脂腔203与吸脂装置之间设有调压阀,当涂覆刮刀100工作时,吸脂装置对容脂腔203内部抽气以从树脂槽101内吸附一定量的树脂至容脂腔203内,此时,调压阀则用于控制容脂腔203内的压力从而确保容脂腔203内的液面高度维持在1/2至3/4之间,从而辅助刀刃204在待打印实物上均匀涂覆树脂层。

在一实施例中,与刮刀主腔体202连接的刀刃204可以设置为对立设置的两个刀片组件,两个对立设置的刀片组件相互平行且沿容脂腔203宽度方向的两侧均设有刃口2041,且两刀片组件的刃口2041沿容脂腔203对称设置,使得两个刀片组件的刃口2041相对整齐平整,从而利用刀刃204可更有效刮去高出液面的多余树脂且在刮扫过程中可减少甚至避免树脂气泡产生,又能利用容脂腔203于刀刃204途经凹陷处时能在凹陷处填充树脂使其填平,确保了经由刀刃204涂覆刮平的树脂层厚度均匀。

在一实施例中,与刮刀主腔体202连接的刀刃204可以设置为横截面呈回字形的刀刃,且刀刃204的下方贯穿有槽孔以便容脂腔203内的树脂可经由刀刃流出,刀刃204沿容脂腔 203宽度方向的两侧均设有刃口2041,刃口2041朝外以便均匀涂覆树脂层。

在一实施例中,与刮刀主腔体202连接的刀刃204为横截面呈倒U型的刀刃,刀刃204 沿容脂腔203宽度方向的两侧均设有刃口2041且相互对称设置,此外,刃口2041沿容脂腔 203的宽度方向向外倾斜且两刃口2041之间的距离大于容脂腔203的宽度,以便容脂腔203 的树脂经由刃口2041的引流可快速流出或流进。

在一实施例中,参详图2所示,刃口2041端部具有一刃角2042,刃角2042可设置为锐角,刃口2041与刮刀主腔体202之间的连接处平滑衔接并形成一弯角以便因刀刃204划动而溅起的树脂可沿刃口2041与刮刀主腔体202之间的弯角处向外分流,从而避免溅起的树脂随意流动而产生气泡及影响待打印实物上的涂覆树脂层的均匀度。

在一实施例中,安装梁201的相对两端通过滑移部302滑设于导轨102上。安装梁201 通过紧固元件305紧固于滑移部302。紧固元件305可以采用柱状连接元件。在一实施方式中,紧固元件305可以采用带有螺纹的螺栓(例如内六角螺栓),安装梁201设有安装孔(或者,安装梁201也可以设有带螺纹的柱孔),滑移部302设有柱孔且所述柱孔带有螺纹,作为紧固元件305的螺栓进入安装梁201的安装孔和滑移部302的柱孔,实现安装梁201和滑移部302的紧固。在另一实施方式中,紧固元件305可以采用包括套筒与套子的柱状元件,其中,套筒连接安装梁201与滑移部302,套子贯穿套筒并沿套筒轴向方向向下延伸并与滑移部302连接,其中,套子设有外螺纹,套筒设有对应外螺纹的内螺纹,套子与套筒相互连接且未锁死。

在一实施例中,如图3和图4所示,在一实施例中,安装梁201的相对两端通过滑移部 302滑设于导轨102上。安装梁201通过紧固元件305紧固于滑移部302。涂覆刮刀100还包括位于滑移部302和安装梁201之间的基础安装部303和调整部304,紧固元件305可以采用柱状连接元件,紧固元件305贯穿基础安装部303和调整部304以与安装梁201以及滑移部302连接。在一实施方式中,紧固元件305可以采用带有螺纹的螺栓(例如内六角螺栓),安装梁201设有安装孔(或者,安装梁201也可以设有带螺纹的柱孔),基础安装部303和调整部304设有安装孔(或者,基础安装部303和调整部304中的至少一者也可以设有带螺纹的柱孔),滑移部302设有柱孔且所述柱孔带有螺纹,作为紧固元件305的螺栓进入安装梁 201的安装孔并沿着基础安装部303和调整部304的安装孔向下延伸直至进入滑移部302的柱孔,实现安装梁201和滑移部302的紧固。在另一实施方式中,紧固元件305可以采用包括套筒与套子的柱状元件,其中,套筒连接安装梁201、基础安装部303、及调整部303,套子贯穿套筒并沿套筒轴向方向向下延伸,使套子贯穿基础安装部303以与滑移部302连接,其中,套子设有外螺纹,套筒设有对应外螺纹的内螺纹,套子与套筒相互连接且未锁死。

在一实施例中,参详图3、图4和图5,其中,图5显示为图4中A部分的局部放大图。涂覆刮刀100设有用于调整刀刃204底部水平度的刀刃调整机构。刀刃调整机构包括:定位调整件401以及关节轴承402,定位调整件401置于调整部304的四周,用于调整调整部304 及其上的安装梁201相对于基础安装部303的位置,关节轴承402的内套套设于紧固元件305,关节轴承402的外套固定于调整部304以便紧固元件305通过关节轴承402带动安装梁201 相对于调整部304进行微调。其中,定位调整件401例如可采用顶丝,在调整部304的四个边角处均设有顶丝安装孔,通过调整调整部304中的一个或多个顶丝,可实现调整部304与基础安装部303的相对位置。关节轴承402是在一种球面滑动轴承,其滑动接触表面是一个内球面和一个外球面。通过关节轴承402,可实现调整部304及安装梁201相对基础安装部 303作摆动运动、倾斜运动、甚至旋转运动等,从而调整刀刃204底部水平度。

在一实施例中,涂覆刮刀100设有用于调整刀刃204底部水平度的刀刃调整机构。刀刃调整机构包括:定位调整件401以及塑性材料连接件,定位调整件401置于调整部304的四周,用于调整调整部304及其上的安装梁201相对于基础安装部303的位置,塑性材料连接件呈环状套设置于调整部304内以与调整部304连接,塑性材料连接件内套设于紧固元件305 以便紧固元件305通过塑性材料连接件可相对于调整部304进行前后左右移动,从而实现紧固元件305通过塑性性材料连接件带动调整部304及安装梁201相对基础安装部303进行微调。

参详图3所示的一实施例中,应用于3D打印机的涂覆刮刀还包括用于将调整部304锁固于基础安装部303的锁紧元件306,锁紧元件306例如可采用螺丝或螺栓。

在一实施例中,参详图4和图5所示,基础安装部303内设有用于推顶调整部304的升降调节机构403,在将调整部304锁固于基础安装部303的锁紧元件306松开时,升降调节机构403可辅助基础安装部303与其上方的调整部304及安装梁201分离并产生一定空隙以便于调整部304带动安装梁201相对基础安装部303移动从而实现微调。升降调节机构403 可以采用弹簧或具有伸缩性的其他部件。

当需要调整安装梁201在树脂槽101相对两侧的导轨102上的相对位置以调整刀刃204 底部水平度时,先松开紧固元件305和锁紧元件306,依据实际需求分别调整置于调整部304 的四周的各个定位调整件401,利用升降调节机构403顶起基础安装部303上方的调整部304 及安装梁201,随着各定位调整件401的调整,带动调整部304产生运动,调整部304产生的运动影响位于其内的关节轴承402发生位移,通过各个部件间的相互配合,完成调整部304 及其上的安装梁201相对基础安装部303进行微调,实施微调的整个过程既顺畅且无突变,且能保证微调的精准度。

本申请提供的3D打印机包括:树脂槽101,用于容置树脂;位于树脂槽101相对两侧的导轨102;跨设于两个导轨102上的涂覆刮刀100。涂覆刮刀100可沿导轨102滑移以刮扫树脂槽101中的树脂,以在已固化层的上表面获得一层厚度均匀的树脂层。

其中,涂覆刮刀100包括:安装梁201、设于安装梁201上的刮刀主腔体202、以及设于刮刀主腔体202上的刀刃204,其中,安装梁201两端分别设置在树脂槽101相对两侧的导轨102上,安装梁201为直梁结构,且安装梁201可以为纤维增强复合材料、合金材料、陶瓷材料或矿物材料其中任意一种高强度材质制成。其中,安装梁201与刮刀主腔体202之间固定连接,固定连接方式可以采用螺丝连接、铆接、卡扣连接或者其他连接方式,此处不以此为限。

在一实施例中,3D打印机设有一吸脂装置,吸脂装置连接刮刀主腔体202并通过气管连通容脂腔203,其中,气管上设有调压阀且气管的吸脂孔位于刮刀主腔体202的上方,当刀刃204埋入树脂槽101的树脂中时,若容脂腔203内的树脂不足,3D打印机可通过吸脂装置抽取容脂腔203内的气体从而使得树脂槽101内的液态树脂在气压作用下倒吸入容脂腔203 内,此时,调压阀控制容脂腔203内的气压值从而确保容脂腔203内填充的树脂量,使得容脂腔203内的液体高度在1/2至3/4处。

在一实施例中,参详图6所示,其中,图6显示为本申请根据以示例性实施例绘制的3D 打印机的B部分的局部放大图。设有上述涂覆刮刀100的3D打印机还包括涂覆刮刀驱动机构,涂覆刮刀驱动机构包括驱动装置及位于树脂槽102相对两侧的传送带502,涂覆刮刀100 设有传输连接件501,且传输连接件501连接于涂覆刮刀100的两端,当涂覆刮刀100安装于3D打印机上时,传输连接件501架设在传送带502上,当传送带502经由驱动装置驱动转动时,涂覆刮刀100通过传送带502带动沿导轨102来回运动。

在一实施例中,传输连接件501固定连接于涂覆刮刀100两端的基础安装部303,且连接于涂覆刮刀100两端的传输连接件501通过杆件连接从而加强传输连接件501对涂覆刮刀 100的承载能力。其中,基础安装部303与滑移部302的位置是相对固定的,将传输连接件 501固定连接于基础安装部303既可便于传输连接件501带动安装梁201及其下方的刀刃204 通过滑移部302沿导轨102进行运动,又可便于调整安装梁201及其下方的刀刃204相对于滑移部302的方位与倾斜程度。

在一实施例中,传输连接件501可与基础安装部303连接为一体,且涂覆刮刀100两端的基础安装部303之间通过支撑杆件相互连接从而加强3D打印机对安装梁201及其下方刀刃204的承受力,避免涂覆刮刀100在运动过程中与3D打印机脱离。

在一实施例中,传输连接件501可与滑移部302直接连接,基础安装部303与滑移部302 固定呢连接,从而滑移部302可直接通过传输连接件501受传送带502作用而带动其上的安装梁201及刀刃204沿导轨102来回运动,如此,既不影响安装梁201及其下方的刀刃204 的微调功能,也不会因经由其他部件转接而造成传送带502动力势能的损耗。

在一实施例中,导轨102的两端各设有阻挡件,涂覆刮刀100的滑移部302位于导轨102 的阻挡件之间移动,当涂覆刮刀100经过传送带502带动进行移动时,阻挡件可辅助传送带 502防止安装梁201其下方的刀刃204滑离导轨102,起到防护效果。

在一实施例中,设有上述涂覆刮刀100的3D打印机还包括打印装置及装置打印装置的机械臂,并通过机械臂悬挂于树脂槽101上方,每当打印装置对树脂槽101内的树脂进行打印完成一固化图层时,涂覆刮刀100在树脂槽中滑动,在该固化图层上覆盖一层新的液态树脂以备打印装置再次打印从而实现3D打印的逐层打印。

3D打印机还包括构建板。在一实施例中,树脂槽101内设有构建板,构建板下方设有平台升降机构,当打印装置对树脂槽101内的树脂进行打印完成一固化图层时,平台升降机构带动构建板下降一预设高度作为下一个固化图层的厚度,并通过涂覆刮刀100的运动以刮扫树脂槽101中的树脂,从而将构建板上的液态树脂涂平,使其厚度均匀,其中,构建板下降的预设高度可以为0.05毫米至0.15毫米。

在某些实施例中,设有上述涂覆刮刀100的3D打印机工作进行打印工作包括:

(1)调平涂覆刮刀100以确保刀刃204位于构建板上方且其刃口2041与构建板平行并间距一定距离;

(2)接收打印任务并拆分为复数个图层;

(3)吸脂装置控制容脂腔203吸附一定量的树脂暂存于内;

(4)驱动涂覆刮刀100沿导轨102滑移,刮扫树脂槽101中的树脂,在构建板的上方形成一层厚度均匀的树脂层;

(5)打印装置通过机械臂在树脂槽101上方根据被拆分出的图层以特定路线移动对树脂槽101内的液态树脂照射并固化形成一图层,使图层平铺在构建板上;

(6)平台升降机控制构建板下降一个图层的距离;

(7)驱动涂覆刮刀100沿导轨102滑移,刮扫树脂槽101中的树脂,以在已固化的图层上方形成一层厚度均匀的树脂层,以备打印;

继续上述(5)、(6)、(7)步骤,直至由实物打印图纸拆分成的复数个图层均完成打印工作,借以通过复数个图层的打印叠加从而完成实物打印工作。

其中,当容脂腔203内的树脂不足时,涂覆刮刀100在运动进行涂覆的过程中,于刀刃 204离开构建板所在区域时,容脂腔203通过吸脂装置快速从树脂槽101内吸取树脂进行填补。

综上所述,上述实施例所揭露的一种3应用于3D打印机的涂覆刮刀及3D打印机,通过改变涂覆刮刀的安装梁的整体结构及制作材质,从而降低了安装梁整体的重量的同时,增强安装梁的硬度及受力强度,避免涂覆刮刀在自重影响下承受过多作用力而导致刀刃中部塌陷变形,确保了涂覆刮刀中刀刃的水平度,提高树脂3D打印工作的调节精准性,提高刮刀使用寿命,降低了维修成本。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效,而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本申请的权利要求所涵盖。

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