一种3D打印设备的制作方法

本实用新型涉及增材成型设备领域，尤其是涉及一种3d打印设备。

背景技术：

3d打印(增材制造)，是以数字模型为基础，将材料通过逐层堆积的方式制造出三维实体部件。流体材料作为3d打印最常用、最重要的原材料之一，通常通过固化成型，常见的固化成型方式包括光固化与热固化。相关技术中，使用光固化或者热固化的3d打印设备较为常见，然而此种打印设备存在适用材料单一、兼容性低的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种3d打印设备，能够适用于光固化材料与热固化材料两种材料的打印，提升对于打印材料的兼容性。

本实用新型实施例的3d打印设备，包括

打印装置，打印装置包括料筒与挤出头，料筒包括进料口与出料口，挤出头连接在出料口上；

成型平台，成型平台设置在挤出头的下方，用于承载由挤出头挤出的打印材料；

热固化装置，热固化装置与成型平台导热连接，用于调整成型平台上的打印材料的温度；

光固化装置，光固化装置用于向打印平台照射固化光。

根据实用新型实施例的3d打印设备，至少具有如下有益效果：能够适用于光固化材料与热固化材料两种材料的打印，适用于多材料的打印，提升对于打印材料的兼容性。

根据本实用新型的一些实施例，还包括挤出装置，挤出装置位于料筒内，能够相对料筒运动以推动料筒内的打印材料从挤出头挤出。

根据本实用新型的一些实施例，挤出装置包括能够绕料筒的轴心转动的螺杆。

根据本实用新型的一些实施例，挤出装置包括能够沿料筒的轴向运动的活塞。

根据本实用新型的一些实施例，还包括压力气源，料筒上还设有进气口，压力气源能够通过进气口向料筒内注入压力气体，以推动料筒内的打印材料从挤出头挤出。

根据本实用新型的一些实施例，还包括加热装置，加热装置与料筒导热连接，用于对料筒内的打印材料进行加热。

根据本实用新型的一些实施例，光固化装置与挤出头同轴，且光固化装置的照射方向与成型平台垂直。

根据本实用新型的一些实施例，包括至少两个打印装置。

根据本实用新型的一些实施例，挤出头可拆卸的连接在出料口上。

根据本实用新型的一些实施例，包括至少两个具有不同流道直径的挤出头。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的实施例，本实用新型的实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，从而能够直观地、形象地理解本实用新型实施例的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接在另一个特征上。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

此外，除非另有定义，本实用新型实施例所使用的技术术语和科学术语均与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。

第一实施例

参照图1，示出了本实用新型第一实施例的示意图，图中对料筒110部分进行了剖切处理，如图所示，本实施例的3d打印设备包括打印装置100、成型平台200、热固化装置300与光固化装置400。

打印装置100包括料筒110与挤出头120，料筒110为圆筒状结构，下端设置有出料口，侧壁上设置有进料口，进料口与进料管700连接，外部的打印材料可以通过该进料管700向料筒110内添加。能够理解的是，也可以在料筒110的上端设置可拆卸的封盖，当封盖与料筒110分离时，将料筒110上端的开口作为进料口。挤出头120连接在料筒110的出料口上，料筒110内的打印材料可以通过挤出头120挤出。料筒110的结构、挤出头120的结构以及料筒110与挤出头120之间的连接结构均可以采用已知技术，在此不详细列举。

成型平台200设置在挤出头120的下方，用于承载从挤出头120中挤出的打印材料。打印装置100可以相对成型平台200沿x轴、y轴与z轴运动，从而实现打印材料的层层堆叠。能够理解的是，也可以是成型平台200相对打印装置100运动，或者打印装置100与成型平台200均能够运动。

热固化装置300安装在成型平台200的下方，与成型平台200之间导热连接。热固化装置300一方面可以对成型平台200进行预热，另一方面，当挤出头120向成型平台200上挤出具有热固性质的打印材料后，启动热固化装置300便能够加速打印材料的固化。本实施例中的热固化装置300与成型平台200属于独立的两个部件，导热连接的方式为热固化装置300的加热元件直接与成型平台200接触。能够理解的是，热固化装置300也可以安装在其他位置，比如成型平台200的上方或者侧面，热固化装置300也可以不通过与成型平台200直接接触的方式对打印材料进行间接加热，而是通过热辐射的方式直接对打印材料进行加热，即使处于上述热辐射的非接触状态，也可以视为热固化装置300与成型平台200导热连接。同样能够理解的是，热固化装置300与成型平台200可以集成为一个部件。热固化装置300可以采用已知技术，在此不详细列举。

光固化装置400套接在挤出头120的外侧，从而与挤出头120保持同轴，且光固化装置400的照射方向与成型平台200垂直，即光固化装置400的发光面正对于成型平台200，如此设置的优点在于：固化光能够集中于成型平台200上的打印材料处，且光线的分布较为均匀，实现打印材料的均匀固化。能够理解的是，光固化装置400可以相对挤出头120独立设置，光固化装置400的照射方向也可以相对成型平台200倾斜。光固化装置400可以采用已知技术，在此不详细列举。

本实施例的3d打印设备兼具有热固化功能与光固化功能，当使用热固化材料作为打印材料时，则启动热固化装置300进行固化，当使用光固化材料作为打印材料时，则启动光固化装置400进行固化，即可以适用于热固化材料与光固化材料两种材料，兼容性能够得到提升。

第二实施例

本实施例是在第一实施例基础上的改进，参照图1，本实施例中设置有两个成型装置100，该两个打印装置100能够容纳不同的打印材料，其一种使用方式是单独使用任意一个成型装置100打印单一材料的零部件，当需要打印另一单一材料的零部件时，则直接利用另一成型装置100打印即可，此种方式相比于单个成型装置100的3d打印设备而言可以减少成型装置100清洗与更换材料的时间。本实施例的另一种使用方式是两个成型装置100配合使用，一次性打印具有两种材料的零部件。能够理解的是，也可以设置三个以上的成型装置100，从而一次性打印具有多材料的零部件，如片式多层陶瓷电子元器件等。

第三实施例

本实施例是在第一实施例基础上的改进，参照图1，本实施例设置有螺杆500，螺杆500作为挤出装置安装在料筒110内，并通过外部的动力装置驱动而绕料筒110的轴心转动。设置螺杆500的作用在于：采用螺杆加压可以实现高粘度打印材料的打印，打印材料的粘度上限可以达到8000pa·s(或更高)，而高粘度打印能够保证打印材料的高固含量，确保最终成型件的致密性，适用于超高粘度的材料。

第四实施例

本实施例是在第一实施例基础上的改进，参照图1，本实施例设置有加热装置600，加热装置600位于料筒110的外侧，并与料筒110导热连接。加热装置600的作用在于：能够对料筒110内的打印材料进行加热，以提升打印材料的流动性，从而可以实现高粘度打印材料的打印。加热装置600可以采用已知技术，在此不详细列举。

第五实施例

本实施例是第三实施例与第四实施例的组合，即本实施例中既设置有螺杆500，同时设置有加热装置600，结合螺杆500对打印材料的加压与加热装置600对打印材料的加热可以进一步提升打印材料的粘度上限。

第六实施例

本实施例是在第一实施例基础上的改进，本实施例中的挤出头120与料筒110之间通过可拆卸的方式进行连接，如此可以维护时方便的拆装挤出头120。

第七实施例

本实施例是在第六实施例基础上的改进，本实施例中设置有两种挤出头120，不同挤出头120的流道直径不同。针对不同精度的零部件或者同一零部件不同精度的部位，可以采用不同流道直径的挤出头120进行打印，从而提高打印效率。能够理解的是，也可以设置三种以上具有不同流道直径的挤出头120。

第八实施例

本实施例是在第一实施例基础上的改进，本实施例中设置有活塞，活塞作为挤出装置能够沿料筒110的轴向运动，以推动料筒110内的打印材料从挤出头120挤出。

第九实施例

本实施例是在第一实施例基础上的改进，本实施例中设置有压力气源，料筒110上设置有进气口，压力气源能够通过进气口向料筒内注入压力气体，以推动料筒内的打印材料从挤出头挤出。

以上对本实用新型的实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。