一种增材制造设备的制作方法

文档序号:14928568发布日期:2018-07-13 17:40阅读:202来源:国知局

本实用新型属于增材制造设备技术领域,尤其涉及一种增材制造设备。



背景技术:

增材制造设备因具有快速成型的优点,被广泛应用于各领域。相关技术中,相关技术1:中国专利申请号201520768571.X公开了一种折叠3D打印机。该折叠3D打印机包括箱体,箱体的顶部设置有第一水平运动导轨,第一水平运动导轨上可滑动地设置有滑动座,滑动座上设置有绕竖直轴可转动的第一安装座,第一安装座上设置有喷头组件。相关技术2:中国专利申请号201720093431.6公开了一种简易3D打印机,其包括下固定座、上固定座、炭纤维立柱、固定板、打印喷头、拉杆、滑套、电机、皮带、主动皮带轮和从动皮带轮,三条炭纤维立柱呈圆心对称垂直设置在下固定座上,所述下固定座设置在三条炭纤维立柱的上端,炭纤维立柱为中空结构;而且炭纤维立柱为中空结构,可以用来放置从动皮带轮和皮带,使得皮带可以隐藏在炭纤维立柱内,炭纤维立柱集成有直行导向和支撑功能。相关技术的不足在于,均未有公开一种能同时满足稳定性能好,精度高,能对打印喷头和打印平台进行温度控制且物流方便的一种增材制造设备。

因此,实有必要提供一种新的增材制造设备解决上述技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对上述技术问题,提供了一种增材制造设备,本申请通过对导轨的改进,提高了喷头组件移动中的精确度和稳定性,提高的增材制造的精度。本申请通过设置两套独立的散热单元,可实现对喷头组件和打印平台温度的控制,提高成型效果和成型精度。本申请通过将大件设为可拆卸的结构,便于携带,同时便于物流运输。

本实用新型的技术方案

为解决上述技术问题,本实用新型提供的一种增材制造设备,包括底座、打印平台、喷头组件、加热组件、x向导轨组件、y向导轨组件和z向导轨组件;所述加热组件设于所述喷头组件的下部外侧;所述z向导轨组件与所述底座垂直且所述z向导轨组件的底部固定于所述底座上部左端;所述x向导轨组件的一端与所述z向导轨组件连接,且所述x向导轨组件与所述z向导轨组件构成移动副;所述喷头组件的上部与所述x向导轨组件连接,且所述喷头组件与所述x向导轨组件构成移动副;所述喷头组件的下部指向所述打印平台;所述y向导轨组件设于所述底座的上部右端;所述打印平台的下方与所述y向导轨组件相连,且所述打印平台与所述y向导轨组件构成移动副;所述x向导轨组件、所述y向导轨组件和所述z向导轨组件互相垂直;所述x向导轨组件包括x导轨;所述y向导轨组件包括y导轨;所述z向导轨组件包括z导轨;所述x导轨和所述z导轨的横截面相同;所述x导轨包括上下对称设置的x上导槽和x下导槽;所述x上导槽和所述x下导槽为锥面结构;所述x导轨还包括位于所述x上导槽和所述x下导槽之间的x传动带收容腔;所述x传动带收容腔与所述x上导槽连通;所述x传动带收容腔与所述x下导槽连通;所述x导轨还包括一x侧导槽,所述x侧导槽为横截面为长方形的凹槽。

进一步地,所述y向导轨组件包括y导轨,所述y导轨包括y上导槽,所述y上导槽为锥面结构。

进一步地,所述增材制造设备还包括散热组件,所述散热组件包括位于所述打印平台下方的平台散热单元和位于所述喷头组件上部外侧的喷头散热单元。

进一步地,所述平台散热单元包括设于所述打印平台下方的冷却盘管;所述平台散热单元还包括拖链单元,所述拖链单元包括:进水接头、出水接头、拖链连板、拖链、固定架、加长连管;所述进水接头和所述出水接头分别设于所述散热管的两端;所述进水接头和所述出水接头均固定于所述拖链连板上;所述拖链的一端固定于所述拖链连板上,所述拖链的另一端固定于所述固定架上;所述固定架设于所述打印平台的下方;所述加长连管为若干根,分别与所述进水接头和所述出水接头相连,且所述加长连管置于所述拖链内。

进一步地,所述喷头散热单元包括设于所述喷头组件侧部的散热器,所述散热器由金属材质制成,且所述散热器的侧部具有散热翅片。

进一步地,所述喷头散热单元还包括贯穿所述散热器的冷却液循环系统。

进一步地,所述x导轨、y导轨和z导轨均为挤压而成的铝合金型材制成。

进一步地,所述冷却盘管由金属材料制成。

进一步地,所述平台散热单元还包括与所述冷却盘管相连的流量控制阀。

进一步地,所述x向导轨组件与所述z向导轨组件之间,所述z向导轨组件与所述底座之间,所述打印平台与所述y向导轨组件之间均为可拆卸连接。

本实用新型有益效果:

与相关技术相比,本申请通过对导轨的改进,提高了喷头组件移动中的精确度和稳定性,提高的增材制造的精度。本申请通过设置两套独立的散热单元,可实现对喷头组件和打印平台温度的控制,提高成型效果和成型精度。本申请通过将大件设为可拆卸的结构,便于携带,同时便于物流运输。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述,本实用新型的上述优点将变得更清楚和更容易理解,这些附图只是示意性的,并不限制本实用新型,其中:

图1为本实用新型一种增材制造设备的整体结构示意图;

图2为本实用新型一种增材制造设备中的x导轨的横截面示意图;

图3为本实用新型一种增材制造设备中的y导轨的横截面示意图;

图4为本实用新型一种增材制造设备中平台散热单元结构示意图(未包含拖链单元);

图5为本实用新型一种增材制造设备中喷头散热单元结构示意图;

图6为本实用新型一种增材制造设备的冷却系统中的平台散热单元中的拖链单元的整体结构示意图。

图中:

底座1,打印平台2,喷头组件3,加热组件4,x向导轨组件5,y向导轨组件6,z向导轨组件7;x上导槽51,x下导槽52,x传动带收容腔53,x侧导槽54,y上导槽55;平台散热单元81,喷头散热单元82;冷却盘管811,流量控制阀812;散热器821,散热翅片822,冷却循环系统823,进水接头01,出水接头02,拖链连板03,拖链04,固定架05,加长连管06。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型的一种增材制造设备进行详细说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式,用于说明本实用新型的构思,均是解释性和示例性的,不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图,辅助说明本实用新型的构思,示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意,为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构,相同的参考标记用于表示相同的部分。

参见附图1-6,一种增材制造设备,包括底座1、打印平台2、喷头组件3、加热组件4、x向导轨组件5、y向导轨组件6和z向导轨组件7;加热组件4设于喷头组件3的下部外侧;z向导轨组件7与底座1垂直且z向导轨组件7的底部固定于底座1上部左端;x向导轨组件5的一端与z向导轨组件7连接,且x向导轨组件5与z向导轨组件7构成移动副;喷头组件3的上部与x向导轨组件5连接,且喷头组件3与x向导轨组件5构成移动副;喷头组件3的下部指向打印平台2;y向导轨组件6设于底座1的上部右端;打印平台2的下方与y向导轨组件6相连,且打印平台2与y向导轨组件6构成移动副;x向导轨组件5、y向导轨组件6和z向导轨组件7三者互相垂直;x向导轨组件5包括x导轨;y向导轨组件6包括y导轨;z向导轨组件7包括z导轨;x导轨和z导轨的横截面相同;x导轨包括上下对称设置的x上导槽51和x下导槽52;x上导槽51和x下导槽52为锥面结构;x导轨还包括位于x上导槽51和x下导槽52之间的x传动带收容腔53;x传动带收容腔53与x上导槽51连通;x传动带收容腔53与x下导槽52连通;x导轨还包括一x侧导槽54,x侧导槽54为横截面为长方形的凹槽。y向导轨组件7包括y导轨,y导轨包括y上导槽55,y上导槽55为锥面结构。增材制造设备还包括散热组件,散热组件包括位于打印平台2下方的平台散热单元81和位于喷头组件3上部外侧的喷头散热单元82。平台散热单元81包括设于打印平台2下方的冷却盘管811。

平台散热单元还包括拖链单元,所述拖链单元包括:进水接头01、出水接头02、拖链连板03、拖链04、固定架05、加长连管06;进水接头01和出水接头02分别设于散热管的两端;进水接头01和出水接头02均固定于拖链连板03上;拖链04的一端固定于拖链连板03上,拖链04的另一端固定于固定架05上;固定架05设于打印平台的下方;加长连管06为若干根,分别与进水接头01和出水接头02相连,且加长连管06置于拖链04内。

平台散热单元中的拖链单元能够实现将加长连管内置于拖链中且不影响打印平台的移动。具体地,打印平台移动时,拖链两端部固定,中间部分跟随打印平台移动。如此能够有效承接加长连管且保证其运动按预定的轨迹进行。

喷头散热单元82包括设于喷头组件3侧部的散热器821,散热器821由金属材质制成,且散热器821的侧部具有散热翅片822。喷头散热单元82还包括贯穿散热器821的冷却液循环系统。x导轨、y导轨和z导轨均为挤压而成的铝合金型材制成。冷却盘管811由金属材料制成。平台散热单元81还包括与冷却盘管811相连的流量控制阀812。x向导轨组件5与z向导轨组件7之间,z向导轨组件7与底座1之间,打印平台2与y向导轨组件6之间均为可拆卸连接。

下面对本申请各部件的功能结构进行具体阐述。

一、关于导向系统:本申请中:x向导轨组件5、y向导轨组件6和z向导轨组件7可实现喷头组件3与打印平台2之间实现沿空间直角坐标系x轴、y轴和z轴的三个轴向的相对移动,满足增材制造中喷头组件3与打印平台2之间的相对位置的变换需求。x导轨与z导轨的横截面相同,根据设计需求可以选择不同的长度,由于x导轨和z导轨均为悬臂件,因此将x导轨和z导轨上需要传递动力的地方设置为上下对称且为锥面传动,如此保证受力稳定和精确传动,对应到本申请中,即x导轨中设置了上下对称设置的x上导槽51和x下导槽52;x上导槽51和x下导槽52为锥面结构,z导轨的结构相同。x传动带收容腔53由加强板隔开,用于分别收容传动带的上下边带,避免传动带外露,提高安全性能,同时使结构更加紧凑、稳固。为了保证传动的稳定性,还设置了x侧导槽54,x侧导槽54用于安装靠背轮,保证精确传动,减少传动间隙。对于y导轨,由于y向导轨组件7位于底座1上,来自打印平台顶部的负载力由y向导轨组件7承接后向底座1传递,无需考虑受力不稳性的问题,因此,将y导轨的结构简化,y导轨上的y上导槽55用于与容置锥形导轮,锥面结构用于保证精度。

二、关于散热系统。本申请中,由喷头组件3喷出的打印料会逐层在打印平台2上堆积,打印平台2下方设置的平台散热单元81,能够加速其上打印料的凝固,避免垮塌,冷却盘管811为盘管结构,有利于均匀地布满整个打印平台2的下方,为其提供均匀散热。流量控制阀812用于控制进入冷却盘管811的流量,以提供不同的散热速度。散热器821和冷却盘管811均由金属材料制成,因此可以有效吸收喷头组件3或打印平台2上的热量,再与空气或冷却液进行热交换,实现良好的散热效果。喷嘴散热单元可通过散热翅片822实现散热;在一般的散热要求下,无需将冷却循环系统823中通入冷却液,金属材料的散热器821能迅速吸收喷头组件3的热量,依靠散热器821的散热翅片822与空气进行热交换实现散热即可。在需要强散热的情况,在冷却循环系统823中通入冷却液,冷却液迅速带走散热器821从喷头组件3处吸收的热量,实现对喷头组件3的散热,利于增材制造产品的成型。同时,通过在打印平台2下方设置的平台散热单元81,可以适当加快喷头组件3的喷料速度,提高产品的生产制造效率。本申请具有喷嘴散热单元和平台散热单元81两套散热单元。一方面,喷嘴散热单元具有散热翅片822直接散热功能,可根据需求选择,无需能耗驱动,能有效降低能耗;另一方面,本申请通过平台散热单元81可加快其上打印料的冷却,提高增材制造的效率。平台散热单元81具有流量控制阀812,可实现对冷却速度的调节,可满足不同打印料和不同打印环境的要求。

三、关于整体结构本申请中,x向导轨组件5与z向导轨组件7之间,z向导轨组件7与底座1之间,打印平台2与y向导轨组件7之间均为可拆卸连接。各部件间的可拆卸结构便于模块化制造和物流运输。

与相关技术相比,本申请通过对导轨的改进,提高了喷头组件移动中的精确度和稳定性,提高的增材制造的精度。本申请通过设置两套独立的散热单元,可实现对喷头组件和打印平台温度的控制,提高成型效果和成型精度。本申请通过将大件设为可拆卸的结构,便于携带,同时便于物流运输。

本实用新型不局限于上述实施方式,任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1