熔融沉积成型高速3d打印的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种熔融沉积成型高速3D打印机，属于3D打印【技术领域】。由于该3D打印机具有十字形打印行走机构，从而能够提升固定于X轴与Y轴相交的位置的挤出喷头的稳定性，进而可以采用双十字形打印行走机构，保证在打印过程中X轴与Y轴之间垂直，提高挤出喷头位置的精确度，从而大幅提高3D打印精度，能够满足高精度打印的技术要求，且本实用新型的熔融沉积成型高速3D打印机，其结构相对简单，成本低廉，应用范围也相当广泛。
【专利说明】熔融沉积成型高速3D打印机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及打印【技术领域】，特别涉及3D打印机结构【技术领域】，具体是指一种熔融沉积成型高速3D打印机。
【背景技术】
[0002]熔融沉积成型法(FDM,Fused Deposition Modeling)是一种3D打印常用的工艺。这种方法是通过XY行走机构控制的加热头，按照零件三维模型每一预设厚度切片层数据的轮廓及填充轨迹，挤出熔化的丝状材料，如热塑性塑料、蜡或金属的熔丝于基板或已固化的材料上，从而使熔化的材料沉积固化，这样逐层生成出所需要的零件。
[0003]现有的采用熔融沉积成型法的3D打印机，其缺点在于，带动喷头的运动机构由于结构或控制等关系，会产生一定的误差，在应用于高精度要求的产品打印时，就难以满足相关的技术要求。
[0004]光栅电子细分技术的实现机构包括光栅尺和光栅读取器，其工作原理是基于物理学的莫尔条纹原理，如图1所示。当光栅读取器上的线纹与光栅尺上的线纹成某个很小的角度e时，两个光栅上的线纹会互相交叉。在平行光的照射下，可以看到与光栅线纹垂直、明暗相间的条纹就是莫尔条纹。
[0005]图1中，W为莫尔条纹的宽度，d为光栅的栅距，则有以下几何关系:
【权利要求】
1.一种熔融沉积成型高速3D打印机，其包括: 机框； 打印平台，固定于所述的机框； 打印行走机构，连接于所述的机框； 挤出喷头，连接于所述的打印行走机构； 驱动模块，连接并驱动所述的打印行走机构； 控制模块，用于根据设定的打印数据控制所述的驱动模块， 其特征在于，所述的打印行走机构为具有相互垂直的X轴与Y轴的十字形打印行走机构，所述的挤出喷头固定于所述的X轴与Y轴相交的位置并可在所述的驱动模块的控制下沿所述的X轴和Y轴移动。
2.根据权利要求1所述的熔融沉积成型高速3D打印机，其特征在于，所述的打印行走机构为双十字形打印行走机构，该双十字形打印行走机构包括两根平行的X轴和两根平行的Y轴，所述的X轴与Y轴垂直，所述的挤出喷头固定于所述的两根X轴与两根Y轴相交的位置。
3.根据权利要求2所述的熔融沉积成型高速3D打印机，其特征在于，所述的双十字形打印行走机构还包括: 平行于所述的X轴并分别位于X轴两侧的Y动力-X滑行轴和Y随动-X滑行轴，所述的Y动力-X滑行轴和Y随动-X滑行轴之间通过传动带联动，所述的Y轴的两端分别活动连接所述的Y动力-X滑行轴和Y随动-X滑行轴；以及 平行于所述的Y轴并分别位于Y轴两侧的X动力-Y滑行轴和X随动-Y滑行轴，所述的X动力-Y滑行轴和X随动-Y滑行轴之间通过传动带联动，所述的X轴的两端分别活动连接所述的X动力-Y滑行轴和X随动-Y滑行轴； 所述的驱动模块连接并驱动所述的Y动力-X滑行轴和X动力-Y滑行轴。
4.根据权利要求3所述的熔融沉积成型高速3D打印机，其特征在于，所述的Y轴的两端与所述的Y动力-X滑行轴和Y随动-X滑行轴之间以及所述的X轴的两端与所述的X动力-Y滑行轴和X随动-Y滑行轴之间均通过滑块连接，所述的滑块具有相互垂直的X轴/Y轴嵌入位和滑行轴陷入位。
5.根据权利要求3所述的熔融沉积成型高速3D打印机，其特征在于，所述的驱动模块包括: X轴电机，连接所述的控制模块，其传动轴连接并驱动所述的X动力-Y滑行轴；以及 Y轴电机，连接所述的控制模块，其传动轴连接并驱动所述的Y动力-X滑行轴。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的熔融沉积成型高速3D打印机，其特征在于，所述的打印行走机构还包括Z轴，所述的Z轴固定于所述的机框并垂直于所述的X轴和Y轴，所述的打印平台可沿所述的Z轴垂直运动。
7.根据权利要求6所述的熔融沉积成型高速3D打印机，其特征在于，所述的Z轴为Z轴滚珠丝杆，且所述的打印行走机构还包括两根Z轴光轴和Z轴背板，所述的两根Z轴光轴均平行于所述的Z轴滚珠丝杆并分别位于Z轴滚珠丝杆的两侧，所述的Z轴滚珠丝杆和两根Z轴光轴均固定于所述的Z轴背板，所述的打印平台活动套接与所述的Z轴滚珠丝杆和两根Z轴光轴。
8.根据权利要求1所述的熔融沉积成型高速3D打印机，其特征在于，还包括固定于所述的机框和挤出喷头光栅模块。
9.根据权利要求8所述的熔融沉积成型高速3D打印机，其特征在于，所述的光栅模块包括: X轴光栅尺，固定于所述的机框，并平行于所述的X轴； Y轴光栅尺，固定于所述的机框，并平行于所述的Y轴； X轴光栅读取器，固定于所述的挤出喷头并连接所述的控制模块；以及 Y轴光栅读取器，固定于所述的`挤出喷头并连接所述的控制模块。
【文档编号】B29C67/00GK203418763SQ201320465483
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】袁振国, 刘海川, 季明, 宋建勇, 林进发 申请人:磐纹科技（上海）有限公司