一种旋转式3D打印机的制作方法

文档序号:15657959发布日期:2018-10-13 00:09阅读:251来源:国知局

本实用新型涉及一种打印机,具体涉及一种旋转式3D打印机,属于3D打印领域。



背景技术:

3D打印机是一种增材打印技术设备,其基本原理是利用CAD设计,通过逐层打印的方式将金属材料或多聚物材料打印成形。采用3D打印技术可打印出很难通过传统剪裁制造加工出的结构物品,结合现在的三维扫描技术更是凸显其加工过程的灵活性和多变性。

目前,3D打印机在工业领域已有广泛的应用,同时,也有诸如FDM式的家庭推广应用的3D打印机,满足了很多工业和家用需求。然而,对于圆柱形的管网结构,传统的基于直角坐标系的3D打印机,需要垂直堆积成型,这不仅会限制打印管网结构的长度,尤其是软材质打印,并且长距离的堆积也会由于重力的堆积效应影响结构的均一性。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供一种旋转式3D打印机,能够实现管腔结构的快速高质量成型3D打印,保证管腔结构的均一性。

所述的旋转式3D打印装置:包括位移装置、物料供应装置、打印接收台和打印头。

所述打印接收台为柱状结构,能够绕其轴线转动。

所述物料供应装置用于提供打印材料,所述打印头安装在物料供应装置的出料口,用于向所述打印接收台喷打印材料。

所述位移装置用于带动所述物料供应装置沿所述打印接收台的轴向和径向进行复合运动,从而沿所述打印接收台的轴向逐层喷打打印材料。

以打印接收台的轴向为X向,径向为Y向;所述位移装置包括:分别沿X向和Y向的滑轨A和滑轨B,两个滑轨分别由两个电机驱动进行直线运动;所述物料供应装置安装在滑轨A上,能够在滑轨A的带动下沿X向移动;所述滑轨A能够在滑轨B的带动下沿Y向移动。

有益效果:

(1)本实用新型提供的旋转式3D打印机,区别于传统的垂直堆积成型的方式,采用旋转式逐层成型的方式实现管腔结构的3D成型,能够保证所打印出的管腔结构材质的均一性;实现了管腔结构的快速高质量成型3D打印。

(2)该旋转式3D打印机适用于打印血管支架,也适用于打印任何的生物或非生物的管腔结构。

附图说明

图1为本实用新型的旋转式3D打印机的结构示意图。

其中:1-打印接收台、2-物料供应装置、3-打印头、4-打印材料、5-滑轨A、6-滑轨B

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1:

本实施例提供一种旋转式3D打印机,采用旋转式接收柱和水平横向打印的方式,实现管腔结构的3D打印成型。

如图1所示,该旋转式3D打印机包括:位移装置、物料供应装置2、打印接收台1和打印头3。物料供应装置2即物料筒用于提供打印材料4,打印头3安装在物料供应装置2的出料口。打印接收台1为圆柱状,安装在打印机底座上,由步进电机驱动能够实现绕其轴向的单向旋转运动(顺时针或逆时针),打印接收台1的直径直接决定待3D打印成型的管腔结构的粗细。

以打印接收台1的轴向为X向,径向为Y向;位移装置包括分别沿X向和Y向的滑轨A和滑轨B,两个滑轨分别由两个电机驱动进行直线运动。物料供应装置2安装在滑轨A5上,能够在滑轨A5的带动下沿X向移动;且滑轨A5能够在滑轨B6的带动下沿Y向移动;即通过滑轨A5和滑轨B6的复合运动使打印头3将打印物料4打到旋转的打印接收台1上。同时滑轨B6还能够实现变直径的管腔结构的3D打印。

在打印过程中,打印接收台1保持旋转,打印头3随物料桶进行X向和Y向的复合运动,从而实现管腔状结构旋转式逐层成型的方式立体打印。在该打印机中,通过调整打印头与打印接收台轴线之间的夹角,可实现将打印材料多角度(0-180°)打印到打印接收台上。优选的,打印头水平喷出打印材料,打到打印接收台的侧壁,随着打印接收台的旋转,逐层来回叠加打印管腔结构。

打印过程的精确性取决于步进电机的精度,通过控制单元控制用于驱动两个滑轨的电机,从而控制物料桶装置在两个滑轨上的直线位移行程和位移速度;并通过控制单元控制打印接收台的转动方向(顺时针或逆时针)以及转动速度。

实施例2:

当打印材料为温度敏感材料时,为实现打印材料的快速成型,在实施例1的基础上增加由控制单元控制的数控低温设备(或直接使用干冰)。在打印的同时,通过数控低温设备(或直接使用干冰)对打印接收台进行低温保持,且打印接收台选用导热性能优良的材料制成,优选金属材质制成。对打印接收台远离电机侧进行低温控制,温度控制在打印材料的凝固点以下,以保证打印材料的低温快速成型。

实施例3:

当打印材料含有光固化成分时,为实现打印材料的快速成型,在实施例1的基础上加装UV光固化装置,打印的同时通过UV光照使打印材料在光敏剂作用下快速凝固。

实施例4:基于FDM(熔融沉积成型)原理

当打印材料为熔融打印材料,即物料供应装置内为熔融打印材料时,在实施例1的基础上设置加温装置,打印时先对物料供应装置进行升温控制后,熔融打印材料,然后通过打印头直接打印于接收旋转柱上,随即常温快速成型。

综上所述,以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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