本发明涉及3d打印领域，具体涉及基于熔融沉积成型(fdm)3d打印过程中一种防止模型翘曲的成型平台装置。
背景技术：
熔融沉积成型技术(fdm)是3d打印技术中的一种。成型平台在3d打印过程中作为支撑模型的底板，保证高分子熔融材料层层堆积在底板上；同时其加热的功能有防止打印模型翘曲的作用，打印过程中使用的材料大多是abs和pla材料，模型与普通成型平台在接触界面上由于制品与环境温度间的较大温差产生了热应力，模型翘曲脱离加热底板导致成型失败。所述一种防制品翘曲成型平台利用高分子制品在熔融状态下粘接的原理，设计一种金属/高分子材料复合打印平台。本专利提出一种防翘曲3d打印成型平台具有耗能低、操作简单、适应范围广、受环境因素影响小、有效防止模型翘曲等特点。这对现有成型平台，尤其对于加工大型制品存在打印过程中制品因与环境温差过大而产生翘曲变形的问题或打印结束后不易取件的问题，以及打印过程中成型平台持续加热耗能大的缺点提供了一种解决方案。
技术实现要素：
本发明针对现有技术所存在的不足，提供一种防制品翘曲的3d打印成型平台。所述一种防制品翘曲的3d打印成型平台可以解决fdm技术中的3d打印过程中模型翘曲及加热底板耗能大的问题。
本发明的技术方案是：一种防制品翘曲的3d打印成型平台，由锥孔成型平台系统、加热储槽系统和平台升降系统组成，所述锥孔成型平台系统包括锥孔平台、刮刀丝杠和刮刀；所述加热储槽系统包括可调控温加热片、储物槽；所述平台升降系统包括步进电机、平台丝杠。所述一种防制品翘曲的3d打印成型平台的刮刀通过导轨与锥孔平台连接，刮刀由刮刀丝杠控制可以实现x轴方向的移动；锥孔平台通过平台丝杠与储物槽连接安装在其上方，可实现z轴方向的升降调平。储物槽由3d打印机丝杠与3d打印机连接，可通过3d打印机丝杠旋转作储物槽与锥孔平台共同z轴升降，控温加热片粘贴在储物槽底部，通过内部电阻加热并向储物槽传热，熔化储物槽里的pla物料。平台升降系统通过步进电机固定在储物槽右端，通过平台丝杠旋转调节锥孔平台升降。本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台，储物槽中放置一定量的pla原料；加热储槽系统通过加热片升温加热，传热熔化槽内耗材；锥孔成型平台作为打印零件的支撑平台，通过平台丝杠旋转使其下移嵌入储物槽并挤压槽中熔融耗材，使熔融pla将成型平台中的锥孔填充满，使填充锥孔中的pla上表面与平台齐平，如此打印物件与锥孔平台中孔内耗材熔融为一体；平台升降系统通过控制步进电机带动3d打印机z轴丝杠旋转，控制锥孔平台与储物槽整体的上升和下降。
本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台的锥孔成型平台系统，所述锥孔平台系统包括刮刀和锥孔平台，刮刀安装于锥孔平台上表面，由刮刀丝杠和电机控制移动，刮刀工作面与锥孔成型平台上平面平齐。锥孔成型平台是模型的支撑面，由熔融物料和金属基板组成，金属基板中加工有多个阵列排布锥形微孔，在储物槽中物料融化并填充满锥孔时，在刮刀的作用下使熔融物料和金属基板成为同一平面，作为打印模型固定的接合面。
本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台的加热储槽系统，所述加热储槽系统包括控温加热片、储物槽。储物槽既是锥孔平台的支撑面，也是连接打印机的部分，储物槽通过3d打印机丝杠与打印机连接，在3d打印机丝杠控制下实现z轴移动。在储物槽底部贴有控温加热片，加热片升温并向储物槽传递热量熔化槽内物料，使熔融物料嵌入锥孔平台。
本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台的平台升降系统，所述平台升降系统包括步进电机、平台丝杠。步进电机固定在所述加热储槽系统的储物槽外侧，平台丝杠与步进电机相连，锥孔平台连接在平台丝杠上，通过平台丝杠的旋转带动锥孔平台的升降，控制锥孔平台与储物槽之间的距离并精确控制熔融物料填充满所述阵列锥孔；当制品打印完成后，通过平台丝杠旋转使锥孔平台上升，使制品与锥孔中的物料在锥形顶点处断裂分离，易于制品成型后与平台分离。
本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台，在模型打印前，首先控制所述平台升降系统上步进电机旋转，使所述锥孔平台与所述加热储物槽分离，然后向储物槽中放置一定量的pla原料；启动所述加热槽上加热片，持续加热到耗材的熔点，使耗材充分熔化成熔融状态，控制自动升降平台上步进电机带动平台丝杠旋转，使锥孔平台下移与熔融状态耗材接触并轻微挤压，熔融耗材嵌入到锥孔内，当各个锥孔内熔融物料与锥孔平台上平面齐平时，停止驱动步进电机，并驱动刮刀刮平高于锥孔板上平面凸出部分耗材，使锥孔里点状耗材与锥孔上平面组成复合材料平面；控制加热片温度在60℃到70℃之间，开始3d打印制品制作；当打印堆积到二到三层时，关闭加热片电源，停止加热，打印继续进行。
本发明使打印过程中模型耗材通过锥孔与同种材料熔融结合并与锥孔平台相连，防止模型翘曲脱离锥孔平台，同时打印过程中无需持续给锥孔平台加热，节约能源。当制品打印完成后，通过平台丝杠旋转使锥孔平台上升，使制品与锥孔中的物料在锥形顶点处断裂分离，易于制品成型后与平台分离。
附图说明
图1是本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台锥孔成型平台系统示意图。
图2是本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台零件模型与锥孔成型平台连接示意图。
图3是本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台的打印刮刀部分示意图。
图4是本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台与打印机安装示意图。
图中：1-刮刀；2-锥孔平台；3-刮刀丝杠；4-打印物件；5-步进电机；6-平台丝杠；7-加热片；8-储物槽；9-3d打印机z轴丝杠；10-成型平台填充材料。
具体实施方式
本发明提供了一种防制品翘曲的3d打印成型平台，由锥孔平台系统、加热储槽系统和平台升降系统组成，所述锥孔成型平台系统包括刮刀1、锥孔平台2、刮刀丝杠3；所述加热储槽系统包括加热片7、储槽8；所述平台升降系统包括步进电机5、平台丝杠6。
本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台，如图1所示，锥孔平台2作为打印零件的支撑平台，通过平台丝杠6旋转下移接触储槽中熔融填充耗材10，熔融填充耗材10嵌入到锥孔内，刮刀丝杠3驱动刮刀1刮平高于锥孔平台2上平面凸出部分耗材，使锥孔里点状耗材与锥孔上平面组成阵列点平面，使之与金属基板组成复合材料平面2，使得打印物件与平面上点状耗材牢固相连；加热储槽系统通过加热片7升温加热，熔化槽内耗材10；平台升降系统通过控制步进电机5驱动平台丝杠6旋转，控制锥孔平台2的上升和下降。
本发明一种防制品翘曲的3d打印成型平台，在模型打印前，首先控制所述平台升降系统上步进电机5旋转，使所述锥孔平台2与所述加热储物槽8分离，然后向储物槽8中放置一定量的成型平台填充材料4；启动所述加热槽上加热片7，持续加热到成型平台填充材料4的熔点，使成型平台填充材料4充分熔化成熔融状态，控制自动升降平台上步进电机5带动平台丝杠6旋转，使锥孔平台2下移与熔融状态填充材料4接触并轻微挤压，熔融填充材料4嵌入到锥孔内，当各个锥孔内熔融填充材料4与锥孔平台2上平面齐平时，停止驱动步进电机5，如图3所示，驱动刮刀1刮平高于锥孔平台2上平面凸出部分填充材料4，使锥孔里点状耗材4与锥孔上平面组成复合材料平面；如图4所示，控制加热片7温度在60℃到70℃之间，开始3d打印制品制作，3d打印机z轴丝杠9控制整个成型平台按照指定层高逐层下降；当打印堆积到二到三层时，关闭加热片7电源，停止加热，打印继续进行。如图2所示本发明使打印过程中模型耗材通过锥孔与同种材料熔融结合并与锥孔平台2相连，防止模型翘曲脱离锥孔平台2，同时打印过程中无需持续给锥孔平台2加热，节约能源。当制品打印完成后，通过平台丝杠6旋转使锥孔平台2上升，使制品与锥孔中的物料在锥形顶点处断裂分离，易于制品成型后与平台2分离。