3D打印机打印平台的制作方法与工艺

本发明涉及3D打印机，尤其是一种3D打印机打印平台。

背景技术：
3D打印机是把计算机三维设计模型数据转化为实体模型的打印器具，目前熔融沉积造型技术是3D打印机的主流打印技术，打印平台的平面度和稳定性设计直接关系着成型精度，现有的3D打印机的打印平台的工件成型板都是采用螺丝固定的方式固定，该固定方法主要存在以下问题：首先，3D打印机在长时间的工作过程中螺丝容易因工作平台的移动震动而发生松脱，最终导致工件成型板的晃动大大影响产品的成型质量；其次，工件成型后若直接在工件成型板上操作取件容易损坏打印机打印头或导轨等其他器件，而工件成型板螺纹连接固定的方式又导致拆卸工件成型板十分麻烦；同时,由于采用螺纹连接固定的方式无法调节各个工件成型板的平面度，造成调节维护困难。此外，随着3D技术的普及如何减小打印机的空间占用实现便捷的收放已形成趋势，然而便捷的收放的设计往往影响到打印机各个部件的稳定性和精度，如何方便拆装实现便捷携带也是3D打印机的未来需求。

技术实现要素：
本发明旨在提供一种可实现高度调节，方便拆装、便于维护又可保证产品成型精度的3D打印机打印平台。本发明采用以下方案：一种3D打印机打印平台，包括设置于横置移动导轨上滑移的移动台面，所述移动台面上设置有用于置放成型工件的工件成型板，所述移动台面两侧设有用于固定工件成型板的固定件，所述固定件包括承托工件成型板的基块及基块外侧向上设置的挡块，所述挡块内侧面延伸有凸条，所述凸条下沿扣于工件成型板相应侧部的上边缘。进一步的，所述基块上设有一向上凸起的凸部，所述工件成型板旁侧具有与凸部相配合的槽口。进一步的，所述移动台面下方设有与导轨配合工作的滑动支撑座，所述固定件底部与支撑座经弹簧连接，所述固定件与支撑座之间还贯穿有一高度调节螺栓，所述支撑座中部内嵌有用于与高度调节螺栓相配合的螺母。进一步的，所述挡块外侧还延伸有横向设置的压柄。进一步的，所述基块内侧端的上表面高度高于基块外侧端上表面。进一步的，所述移动台面周部设有向下延伸的拐边，所述支撑座侧部设有凸包，所述移动台面拐边上设有与凸包相配合的槽孔。进一步的，所述工件成型板上表面高于凸部上表面。进一步的，所述支撑座截面呈阶梯状，所述移动台面拐边扣于支撑座阶面上方的侧部，所述弹簧设置于支撑座阶面上，所述移动台面与支撑座螺纹连接，所述高度调节螺栓设置于凸部中部，所述弹簧设有一对且设置于高度调节螺栓两侧。进一步的，所述打印平台上设有设置于移动横梁上的打印头及与打印头配套的风冷装置，所述打印头以耳环套置于打印机滑杆处轴向滑移，所述风冷装置集成于打印头上，所述打印头座壳腔体内设有电机驱动的线料传送机构，座壳腔体的轴向一侧设有对准线料传送机构的冷却风扇，座壳腔体的下部设有打印头喷嘴，座壳腔体设有通往打印头喷嘴的导风管道；所述打印头座壳腔体以线料输入定位板、电机外壁和壁壳形成风道围堰，所述线料输入定位板设于座壳腔体上部，板上设有供线料输入的定位孔，电机外壁与冷却风扇相对，座壳腔体其余两侧面和底部围以一壁壳，壁壳的底部端面设有导风孔与导风管道相通，冷却风扇吹入打印头座壳腔体的气流在风道围堰的限制下从导风管道流出。进一步的，所述打印头座壳腔体侧壁处设有风扇通孔，所述冷却风扇以易拆卸结构固定于风扇通孔处,所述导风管道其始端与打印头座壳腔体相通，末端下延与喷嘴相邻，其末端出风口指向喷嘴出料口下方,所述打印头喷嘴上端连有喉管，喉管伸入打印头座壳腔体内，喉管始端与线料传送机构相邻，末端与喷嘴固定连接，打印头座壳腔体内的喉管管壁与散热块相连，所述散热块以金属材料成型；所述导风管道数量为2，分布于喉管两侧。本发明的优点在于：（1）本发明采用的固定件与工件成型板之间具有相互配合的槽口和凸部以限制工件成型板在3D打印机工作过程中发生横向位移，同时利用凸条的下沿扣于工件成型板上表面以克服工件成型板发生上下方向的震动而影响成型质量，本发明的固定件利用弹簧的特性，当需要拆卸时只需向外侧倾斜即可实现工件成型板的拆卸十分方便，这样利于在工件成型后取下工件成型板进行取件操作。（2）本发明在固定件的设计上利用凸条的抵顶以及基块朝向工件成型板端部的抬高面实现对工件成型板的边缘处产生力矩，进一步提高了固定件对工件成型板的锁紧力，保证其在3D打印机的长时间运行下不发生震动和松脱；（3）本发明由于成型板端部的抬高面的设置也对工件成型板侧部与凸条的长期磨损提供了余量补偿，大大提高了工件成型板与固定件的使用寿命。（4）本发明中的固定件还具有调节工件成型板高度的功能，利用弹簧与高度调节螺栓的配合可实现工件成型板高度的调节以以利于工件成型板的调节并提高调节精度从而提高产品成型效果;（5）本发明中的支撑座通过凸包与移动台面的槽孔的配合保证了移动台面限位也便于移动台面的安装;（6）本发明中的工件成型板上表面高于凸部上表面，可有效避免打印头在定位或工作时与凸部产生碰撞；（7）本发明的打印头座壳腔体侧壁处开设有风扇通孔，打印头座壳腔体与导风管道相连，冷却风扇设于风扇通孔处并对准打印头内部的线料传送机构，该结构使冷却风扇、风扇通孔、打印头座壳腔体、导风管道构成了一个完整的风道，外部冷空气被风扇直接吹入打印头腔体，流经线料传送机构为其散热后，从导风管道流出，由于主动散热的效率较高且风扇直吹线料传送机构，使得线料传送机构处的打印材料不易因过热而发生软化或融化；（8）本发明的打印头冷却装置中的风扇直接设于打印头的风扇通孔处，吹出的冷却气流在流经腔体后又由导风管道送至喷头的材料挤出端，对挤出的熔融材料进行冷却以加速其固化凝结，仅用一个风扇即可完成打印头本体散热和打印材料冷却，这样的设计直接减小了风扇的占用空间，使得打印头工作时的占用空间得以降低，有利于折叠式3D打印机折叠度和便携性的进一步提升；（9）本发明采用冷却风扇进行主动散热，且风向朝向打印头腔体，风扇产生的风压可使送入的冷空气在打印头座壳腔体内外形成压力差，即打印头座壳腔体内的空气压力大于打印头外，这使散热气流在从导风管流出的同时，也能进入打印头座壳腔体与外部相通的其它空隙内，如打印材料输入孔、喷嘴孔等，有效地改善散热，而且其内外气压差也使喷嘴出口处熔融沉积材料所形成的热空气不易传入打印头腔体内。下面结合附图对本发明作进一步详细说明。附图说明附图1是具有本发明结构的3D打印机示意图；附图2是图1中A处固定件与工件成型板配合结构示意图；附图3是固定件基块结构实施例一（设置有凸起）结构示意图；附图4是固定件基块结构实施例二（设置有倾斜角度）结构示意图；附图5是图1俯视状态示意图；附图6是图5中固定件与工件成型板配合结构示意图；附图7是图5中B-B剖面示意图。附图8是本发明所述打印头及冷却装置的正面示意图；附图9是本发明所述打印头及冷却装置的正面剖切示意图；附图10是本发明所述打印头及冷却装置的三维示意图。具体实施方式如图1～7所示，在本实施例中,图1为整体3D打印机工件成型板100完成装配的图示，图中，工件成型板100置放于移动台面110，移动台面110沿导轨120轴向进行运动；本实施例中，所述移动台面110下方设有一支撑座20，支撑座20上表面超出移动台面110两侧，所述支撑座20与移动台面110固定连接。在本实施例中，所述支撑座20中部设有用于套设于滑轨120的通孔210，所述支撑座20截面呈阶梯状，所述移动台面110周部设有向下延伸的拐边（111，112），所述支撑座20前侧部或后侧部设有凸包220，所述移动台面前部或后部的拐边111上设有与凸包220相配合的槽孔。移动台面110侧部的拐边112扣于支撑座阶面上方的侧部，所述移动台面110与支撑座20螺纹连接。支撑座20阶面超过移动台面110两侧，所述用于固定工件成型板100的固定件30底部与支撑座20阶面上表面通过弹簧40连接。弹簧40可以采用上下两端固定连接也可以在阶面与固定件30底部对应设置容纳弹簧的凹槽，以实现连接。本实施例中,位于移动台面110两侧的固定件30共有四个，均布于工件成型板100的四角位置，固定件30包括承托工件成型板侧部的基块310，所述基块310上设有一向上凸起的凸部311，所述工件成型板100具有与凸部311相配合的槽口101，工作时，当凸部311与槽口101配合以防止工件成型板100移动。本实施例中，优选的，槽口101与凸部311呈矩状，当然，在实际应用中还可以采用梯形、或其他异型。为了克服工件成型板发生上下方向的震动，固定件30的基块310外侧设有向上设置的挡块320，所述挡块320朝向工件成型板100的一面延伸有凸条321，所述凸条321下沿扣于工件成型板100的上表面。为了便于进行按压操作，所述挡块320外侧还延伸有横向设置的压柄322，压柄322的设计同时还可以起到避免挡块320与打印头发生干涉碰撞的作用。为了进一步提高了固定件对工件成型板的锁紧力，本发明还在基块的设计上，所述基块内侧端的高度高于基块外侧端，该方案可以使工件成型板两侧的边缘处产生相反力矩，从而实现对工件成型板100的锁紧，下面对其应用依据实施例作出说明：如图3所示，基块310内侧端设有凸起312，当工件成型板100固定时，凸条321对工件成型板100产生向下的作用力，而凸起312对工件成型板100产生向上的作用力，由此形成力矩，实现对工件成型板100的锁紧。如图4所示，基块310由基块内侧端向基块外侧端向倾斜，当工件成型板100固定时，凸条321对工件成型板100产生向下的作用力，而倾斜的基块上表面对工件成型板100产生向上的作用力，由此形成力矩，实现对工件成型板100的锁紧。此外，上述结构由于成型板端部的抬高面的设置也对工件成型板100侧部与凸条321的长期磨损提供了余量补偿，大大提高了工件成型板与固定件的使用寿命。本实施例中，凸条321设置于凸部311的两侧。在本实施例中，所述基块310、凸部311、挡块320及凸条321为一体。当然在利于成型的情况下也可以采用可拆连接的方式。为了实现固定件30的上下高度调节，所述固定件30与支撑座20之间还设有高度调节螺栓50，所述支撑座20中部开设有一用于置放螺母的开槽，开槽内嵌有用于与高度调节螺栓相配合的螺母230，将螺母230内嵌于中部可以防止当螺栓旋转时造成螺母230向下脱出。本实施例中，所述高度调节螺栓50设置于凸部311中部，凸部311内设有置纳高度调节螺栓50的沉槽，使用时，高度调节螺栓50下端贯穿固定件30并伸入支撑座20内，高度调节螺栓50的螺帽下沿与沉槽上表面相配合，经固定件30经螺栓连接克服弹簧40弹力，实现固定，而所述的弹簧40则成对设置于高度调节螺栓50两侧。本发明中的工件成型板100上表面高于凸部311上表面，可有效避免打印头在定位或工作时与凸部产生碰撞。本发明中弹簧40即起到支撑固定件30的作用，同时由于弹簧40的伸缩性可方便实现高度的调节，利于维护；另外，由于弹簧40的可弯曲性，在拆卸工件成型板100时，仅需要将固定件30向外侧掰动（图7箭头方向）即可实现工件成型板100与固定件的脱离，十分方便。如图8～10所示，所述打印平台上设有设置于移动横梁上的打印头及与打印头配套的风冷装置，所述打印头以耳环21套置于打印机滑杆处轴向滑移，所述风冷装置集成于打印头上，所述打印头座壳腔体22内设有电机驱动的线料传送机构6，座壳腔体22的轴向一侧设有对准线料传送机构的冷却风扇2，座壳腔体22的下部设有打印头喷嘴1，座壳腔体22设有通往打印头喷嘴1的导风管道23。所述打印头座壳腔体以线料输入定位板31、电机外壁32和壁壳33形成风道围堰，所述线料输入定位板31设于座壳腔体上部，板上设有供线料输入的定位孔34，电机外壁32与冷却风扇2相对，座壳腔体22其余两侧面和底部围以一壁壳33，壁壳33的底部端面设有导风孔与导风管道23相通，冷却风扇吹入打印头座壳腔体的气流在风道围堰的限制下从导风管道23流出。所述打印头座壳腔体22侧壁处设有风扇通孔3，所述冷却风扇2以易拆卸结构固定于风扇通孔3处。所述导风管道23其始端与打印头座壳腔体22相通，末端下延与喷嘴1相邻，其末端出风口24指向喷嘴1出料口下方。所述打印头喷嘴1上端连有喉管9，喉管9伸入打印头座壳腔体22内，喉管9始端与线料传送机构6相邻，末端与喷嘴1固定连接，打印头座壳腔体22内的喉管9管壁与散热块8相连，所述散热块8以金属材料成型；所述导风管道23数量为2，分布于喉管9两侧。