用于三维打印机的床装置的制作方法

本发明涉及一种用于从三维打印机的床分离立体成型件的装置，更详细地，涉及可通过使用柔性床来将成型件容易地从床分离的三维打印机。

背景技术：

通常，根据方式，通过打印来制造立体产品的3d打印机包括：基于液体的立体光刻(sla，stereolithography)、基于粉末的择性激光烧结(sls，selectivelasersintering)以及基于固体的熔融沉积成型(fdm，fuseddepositionmodeling)。

其中，熔融沉积成型为当今使用最广泛的3d打印方式之一。熔融沉积成型基于由计算机程序创建的三维图形生成计算机控制信号，并将数据传送到3d打印机以移动3d打印机头。而且，在3d打印机头的喷嘴中，根据控制信号喷射熔融的物质，并且喷射的熔融物层叠于平面结构物。之后，通过冷却过程形成三维立体物，并且这种立体结构物的特征在于呈现出因层叠而平行于平面结构物的图案。

现有的3d打印机使用诸如铁板或玻璃等硬质材质作为熔融物被堆积的床的材质。这是因为床的重要性是保持熔融物的精确的形状的平坦度。

为了将作为以这种方式印刷的熔融物的立体成型件从床分离，在立体成型件和床之间引入凿子或其他锋利工具并人工分离。然而，这些现有工艺的缺点在于，由于人为进行分离，因此每个人进行分离的分离时间不同，并且分离的面不光滑。并且，通常在分离过程中，因用力过大而发生3d打印机损坏的情况。

为了解决这些问题，通常使用如下的技术，即，将床由弯曲材质制备并将立体成型件容易地从床去除的技术。然而，由弯曲材质制成的床在接收热量时易于收缩/膨胀，因此发生床在输出期间弯曲的现象。如果床弯曲，则不能保持床的平坦度，因此存在立体成型件的输出质量下降的问题。

现有技术文献

专利文献

韩国公开专利10-2015-0115177

技术实现要素：

本发明用于解决如上所述的现有技术的问题，本发明的目的在于，在输出时保持输出床的平坦度，但在完成输出后可通过弯曲输出床来容易地移除输出物。

根据用于实现如上所述的目的的本发明的特征，本发明包括：加热床，用于加热输出物；底板，层叠于上述加热床的上部，并由将加热床的热量传递到上部的传导性材质制成；以及输出床，层叠于上述底板的上部并在其上部面放置输出物，以可从上述底板分离的方式结合并由可弯曲的软性材质制成，上述底板和上述输出床中的至少一个具有磁力且另一个由与其相结合的磁体制成，上述底板和输出床借助磁力相结合。

上述底板由作为传导性磁体的金属材质制成，上述输出床的至少一部分由软性磁材质制成。

上述输出床包括：分离板，由可弯曲的软性磁材质制成，层叠于上述底板的上部，通过磁力附着于上述底板；以及上板，与上述分离板结合为一体，并在其上部面放置输出物，由软性材质制成来可与上述分离板一同弯曲。

上述分离板由橡胶磁铁制成，上述上板由合成树脂材质制成。

上述底板由橡胶磁铁制成，上述输出床由可借助磁力附着于上述底板的磁体制成。

上述底板为借助从外部施加的电源来具有磁力的电磁板，上述输出床由可借助磁力附着于上述底板的磁体制成。

在上述输出床朝上形成有用于排出喷嘴的残留物的开放的排出孔。

如上所述的本发明的用于三维打印机的床装置具有以下效果。

在本发明中，放置有输出物的输出床借助磁力牢固地附着于其下部的底板，当完成输出时，输出床可从底板分离后弯曲，使得输出物容易脱落。因此，在输出过程中，输出床保持平坦度并可提高输出品质，在完成输出后，可通过弯曲输出床来容易地分离产品，因此具有提高使用便利性的效果。

而且，在本发明中，由于输出床借助磁力固定在底板上，因此不需要单独的夹子或滑动结构。因此，简化了三维打印机的整体结构，使用人员只要克服磁力，就可容易地分离输出床，因此提高了可操作性。

并且，在本发明中，输出床和底板可保持通过磁力整体被均匀地结合的状态。因此，可防止通过输出床在输出期间因加热床的热量而弯曲来降低输出物的质量的现象，并可提高输出物的完整度。

而且，本发明的输出床具有排出孔，通过上述排出孔可排出喷嘴的残留物，并可通过弯曲输出床来容易地去除排出到排出孔的残留物。因此，由于不需要单独的喷嘴清洁盒，可减少三维打印机的部件数量，并还可节省整个空间。另外，在通过弯曲输出床来移除输出物的过程中，还可一同去除残留物，因此具有改善可操作性的效果。

附图说明

图1为示出本发明的用于三维打印机的床装置的一实施例的主视图。

图2为示出构成本发明实施例的输出床的立体图。

图3为示出从构成本发明实施例的输出床的排出孔去除残留物的状态的工作状态图。

图4为示出输出床从构成本发明实施例的底板隔开的状态的主视图。

图5至图6为示出从构成本发明实施例的输出床移除输出物的过程的工作状态图。

附图标记

10：喷嘴装置

20：加热床

30：底板

40：输出床

41：分离板

45：上板

47：排出孔

p：输出物

p'：残留物

具体实施方式

下面，通过示例性附图来详细说明本发明的一些实施例。应注意，在将附图标记添加到各附图的结构要素时，相同的结构要素由相同的附图标记表示，即使它们在不同的附图中示出。并且，在本发明的实施例的以下描述中，当判断为与相关的结构或功能有关的具体的说明干扰对本发明的实施例的理解时，将省略其详细说明。

并且，在描述本发明的实施例的结构要素时，可使用第一、第二、a、b、(a)、(b)等术语。这些术语旨在将结构要素与另一个结构要素区分开，并且这些术语不限定结构要素的性质或次序或顺序等。应理解，当结构要素被描述为与另一个结构要素“相连接”、“相结合”或“相联接”时，其结构要素可与另一个结构要素直接连接或联接，但是各结构要素之间还可与另一个结构要素“相连接”、“相结合”或“相联接”。

本发明的三维打印机的床装置为设置在三维打印机上并放置有输出物p的部分。床装置由多个部件组成，其中一些部分是固定的而另一个是可拆卸的，从而具有可更容易地移除输出物p的结构。本发明可提供一种结构，用于通过在可容易地移除输出物p的同时保持床装置的平坦度来提高输出物p的质量。

参照图1，在应用本发明的三维打印机中有一个喷嘴装置10。上述喷嘴装置10设置有细丝流入到喷嘴主体15的上部的流入部11，其下部设置有用于散热的散热器13。喷嘴尖头17设置于喷嘴主体15的下部，并通过上述喷嘴尖头17来排出熔融的细丝。喷嘴装置10通过单独的移动单元(未示出)移动，并将输出物p层叠于下面将描述的输出床40上。

在喷嘴装置10的下部设置有输出床40，底板30及加热床20层叠于其下部。上述加热床20用于加热从喷嘴装置10排出的细丝。三维打印机通过加热作为热塑性塑料的细丝来进行熔化后，通过喷嘴装置10进行挤压的同时一层一层地堆积来制造三维物体，为了防止输出物p在物体打印期间通过冷却而变形而使用上述加热床20(hittingbed)。

在上述加热床20的上部设置有底板30。上述底板30层叠于加热床20的上部，起到将加热床20的热量向上部传递的作用。为此，上述底板30由传导性高的材质制成，在本实施例中，底板30为金属材质。上述底板30和加热床20分别具有平板结构。

另一方面，在本实施例中，上述底板30为磁体。上述底板30借助磁力与将在下面说明的输出床40相结合，输出床40的分离板41由具有磁力的材质制成并附着于上述底板30。因此，上述底板30可以为与磁铁结合的铁板。当然，本发明并不限定于铁板，上述底板30可以由各种强磁体制成。

在上述底板30的上部设置有输出床40。上述输出床40层叠于上述底板30的上部并在其上部面放置输出物p。即，从上述喷嘴装置10排出的熔融的细丝层叠于输出床40并产生输出物p。在以可从上述底板30分离的方式结合并完全输出输出物p后，可从底板30容易地移除输出物p。

此时，上述输出床40由可弯曲的软性材质制成，从而可更容易地移除上述输出物p。然而，当上述输出床40由软性材质制成时，由于上述加热床20的热量，输出床40可能会弯曲或凹陷，因此在本发明中，输出床40和底板30可借助磁力相结合并保持平坦度。即，本发明的输出床40保持平坦度，并且当完成输出时，使用人员可通过弯曲来容易地移除输出物p。

更详细地观察输出床40的结构，上述输出床40的至少一部分由软性磁材质制成。由此可弯曲输出床40。在本发明中，上述输出床40通过层叠两个板状结构形成，即，分离板41和上板45。分离板41由可弯曲的软性磁材质制成，并层叠于上述底板30的上部，借助磁力附着于上述底板30，上板45与上述分离板41结合为一体，在其上部面放置输出物p，可由软性材质制成来与上述分离板41一同弯曲。

结果，分离板41及上板45都是软性材质，因此为可一起弯曲的结构，分离板41为具有磁力的物质，因此可借助磁力附着于底板30。在本实施例中，上述底板30由作为传导性磁体的金属材质制成，上述分离板41由软性磁铁制成，上述上板45由合成树脂材质制成。因此，在附着于底板30的状态下，输出床40因磁力而保持平坦度，然而，在使用人员在克服磁力的同时移除输出床40后，可弯曲作为软性材质的输出床40。

作为参考，构成上述分离板41的软性磁铁作为软性磁性橡胶(rm，rubbermagnet)，通过将铁氧体微粒添加到橡胶/塑料合成树脂中来制成。其中，铁氧体微粒还可改变为钕微粒。而且，根据磁化(磁化)工艺，将铁氧体或钕微粒添加到合成树脂中以产生各向同性磁铁(isotropicmagnet)或各向异性磁铁(anisotropicmagnet)。各向同性磁铁省略了磁化工艺，易磁化轴的方向是随机的，因此所有方向的磁化强度均匀，相反，各向异性磁铁通过增加磁化工艺来使微粒排列并且微粒在易磁化轴方向具有强烈磁化的性质。作为参考，两个磁铁均可用作分离板41，例如，可在窄面积使用各向同性磁铁，并且可在宽面积使用各向异性磁铁。在本实施例中，由软性磁铁制成的分离板41即使在50度至70度的温度下也可保持磁性。

另一方面，与此相反，上述底板30可具有磁力。例如，上述底板30由橡胶磁铁制成，上述输出床40由可借助磁力附着于上述底板30的磁体制成。上述底板30为通过外部施加的电源具有磁力的电磁板，并且上述输出床40可以由可借助磁力附着于上述底板30的磁体制成。在此情况下，输出床40不一定由分离板41及上板45构成，而是可以由一种材质制成。

像这样，上述底板30和上述输出床40中的至少一个具有磁力且另一个由与其相结合的磁体制成，因此上述底板30和输出床40只要借助磁力相结合即可。

另一方面，在上述分离板41和上述上板45形成有排出孔47，通过上述排出孔47排出喷嘴的残留物p'。上述排出孔47形成为向上述输出床40的上部开放，其利用用于清洁喷嘴装置10的空间。在使用喷嘴装置10形成输出物p之前，将残留在喷嘴装置10中的细丝残渣向排出孔47排出。传统上，在输出开始时，为了排出喷嘴装置10中的残渣，以使喷嘴装置10处于正常状态，需要单独的空间和外壳，但是在本发明中，排出孔47可起到其作用。图1示出了从喷嘴装置10排出作为残留物的细丝残渣的状态。

并且，在完成输出后取出输出床40以移除输出物p的过程中，清洁残渣在输出床40的排出孔47自然分离，因此使用人员可在移除输出物p的同时从排出孔47一同去除残渣。图3示出了残渣从排出孔47去除的状态。

作为参考，在本实施例中，上述排出孔47通过在输出床40的右侧上端边角部分冲孔而成，上述排出孔47形成在与上述输出床40的边角相邻的边缘，从而使用人员在弯曲输出床40的过程中，残渣(残留物p')可更自然地从排出孔47脱落。当然，排出孔47并非必须限定于此位置，也可具有多个排出孔47。

在使用本发明的用于三维打印机的床装置的过程中，使用人员首先从喷嘴装置10去除作为残留物p'的细丝残渣。内置于喷嘴装置10的残渣可向输出床40的排出孔47排出，当排出残渣时，开始输出当天作业的输出物p。

熔融的细丝从喷嘴装置10排出，使得输出物p具有立体形状，在此过程中，加热床20加热输出物p以提高输出质量。加热床20的热量经由底板30传递到输出床40，并且可通过加热放置在输出床40的输出物p来防止快速冷却。

此时，加热床20不仅加热输出物p，而且还提高整个输出床40的温度，使得作为软性材质的输出床40可以弯曲。但是，在本发明中，输出床40和底板30为借助磁力附着的状态，因此在操作期间可保持平坦度。尤其，由于输出床40的整个分离板41均具有磁性，所以输出床40整体的平坦度高，因此可保持输出物p的质量。

当完成输出物p时，使用人员从输出床40移除输出物p。为此，必须在克服输出床40与底板30之间的引力的同时移除输出床40。当移除输出床40时，如图5所示，输出床40上的输出物p也与底板30一同分离。像这样，在本发明中，输出床40借助磁力固定在底板30上，因此不需要单独的夹子或滑动结构。因此，简化了三维打印机的整体结构，使用人员只要克服磁力，就可容易地分离输出床40，因此提高了可操作性。

接着，当弯曲输出床40的两端时，中心部分，即，放置有输出物p的部分向上方突出，并且输出物p与输出床40之间自然地脱落。这种状态如图6所示。即，放置有输出物p的输出床40借助磁力牢固地附着于其下部的底板30，当完成输出时，输出床可从底板30分离后弯曲，使得输出物p容易脱落。因此，在输出过程中，输出床40保持平坦度并可提高输出品质，在完成输出后，可通过弯曲输出床40来容易地分离产品，因此使用便利性高。

而且，在此过程中，作为向上述排出孔47排出的残留物p'的细丝残渣也从输出床40一同脱落。即，使用人员可一同分离输出物p和残渣，从而大大提高了可操作性。

以上，构成本发明的实施例的所有结构要素被描述为结合为一个或结合操作，但是本发明不限定于这些实施例。即，在本发明的目的范围内，可选择性地结合并操作所有结构要素。并且，除非另外特别说明，以上所述的术语“包括”、“构成”或“具有”等意味着可包括该结构要素，因此应该被解释为还可包括其他结构要素，而不是排除其他结构要素。除非作出不同的定义，包括技术或科学术语的所有术语具有与本发明所属技术领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。除非明确地定义，常用术语，如词典中定义的术语应被解释为与相关技术的上下文含义一致，并且不应被解释为理想的或过于正式的含义。

以上描述仅说明了本发明的技术思想，并且本发明所属技术领域普通技术人员可在不脱离本发明的基本特征的范围内进行各种修改及变形。因此，本发明中公开的实施例并非旨在限定本发明，而是用于说明本发明的技术思想，本发明的技术思想的范围不限定于这些实施例。本发明的保护范围应根据以下发明要求保护范围来解释，并且在其等同的范围内的所有技术思想应被解释为包括在本发明的范围内。