新型3D打印装置的制作方法

本发明涉及3d打印技术领域，特别涉及一种新型3d打印装置。

背景技术：

3d打印技术是一种快速成形技术，它以数字三维模型文件为基础，将金属、塑料、光敏树脂等成型材料通过逐层打印的方式成型物体的技术，属于增材制造。目前基于熔融沉积成型(fdm：fuseddepositionmodeling)原理的3d打印机由于结构简单，适用材料种类丰富，设备及耗材成本低等优势，已成为普及率最高的一种3d打印机。

现有仿生面具，为了佩戴舒服，逼真，一般要在人脸上进行倒模操作，操作时间长达数小时，用户体验非常差；而采用3d打印技术打印硅胶材质的仿生面具时，由于硅胶材质具有弹性，硬度不高，需要在打印仿生面具之前先打印支撑体，以满足仿生面具打印的支撑需要，但是，鉴于目前的3d打印技术一般只有一个喷头，模型(仿生面具)与支撑体只能使用同一种材料来打印，从而导致打印完成后去支撑体的工作变得非常麻烦，如果去支撑体时一不小心伤到的模型本身，整个打印件就报废掉了。不仅费时费力，且打印效果不佳。

鉴于上述描述，亟待有一种能够快速生成支撑体的仿生面具的3d打印装置的出现。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种新型3d打印装置，其能够快速个性化的生成仿生面具的3d打印的面部支撑体，不需要再单独打印仿生面具的面部支撑体，方便快捷，误差小，并且可进一步提高仿生面具的用户体验。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种新型3d打印装置，包括：

机架；

打印箱体，其设置在机架上；

三维衬底工作台，其设置在打印箱体内底部上，且所述三维衬底工作台还包括：

支撑框；

支撑板，其可拆卸的设置在支撑框内，且支撑板上成列设置多个贯通孔；

多个滑动柱，其相互平行且可往复滑动的一一对应设置在多个贯通孔内，其中，

任一滑动柱还包括依次衔接设置的第一端、滑动中段和第二端，第一端朝向打印箱体的外侧设置，第二端朝向打印箱体的内侧设置，所述滑动中段可滑动的设置在多个贯通孔中对应的一个贯通孔内，且滑动中段的直径分别小于第一端的直径和第二端的直径；

多个多边形片体，其分别设置在多个滑动柱的第一端和第二端上，且设置在多个滑动柱的第一端的多个多边形片体之间可拆卸的相互拼接为基础脸型ⅰ，且在多个滑动柱的径向方向上，基础脸型ⅰ凹陷成型在第一端上，同时，对应的第二端的多个多边形片体之间可拆卸的相互拼接为对应的基础脸型ⅰ’，且在多个滑动柱的径向方向上，基础脸型ⅰ’凸出成型在第二端上，基础脸型ⅰ与基础脸型ⅰ’近相同，且基础脸型ⅰ’随基础脸型ⅰ的脸型变化而发生同步变化；

弹性体，其附着成型在基础脸型ⅰ’上，且弹性体的边缘向基础脸型ⅰ’所在区域的外围延伸至少20mm，弹性体的厚度小于等于5mm，弹性体随基础脸型ⅰ’的脸型变化而发生同步弹性变形；以及

3d打印头，其设置在打印箱体内，且3d打印头朝向基础脸型ⅰ’设置。

优选的是，打印箱体的四个侧壁为透明玻璃材质，且其中一个侧壁设置为可启闭的门。

优选的是，支撑板的厚度与滑动柱的长度比例为1:5-1:8。

优选的是，所述支撑板的规格为：宽大于等于300mm，长大于等于400mm，厚大于等于50mm；多个贯通孔在支撑板上的分布总面积的规格为：宽大于等于280mm，长大于等于350mm。

优选的是，三维衬底工作台还包括容纳槽，其开口朝上凹陷成型在三维衬底工作台上；升降台，其可升降的设置在容纳槽内，升降台的上端台面可升降的嵌入式设置在容纳槽的开口处，且支撑框设置在升降台的上端台面。

优选的是，所述支撑框的侧壁上成型有台阶样滑轨，支撑板的侧壁可滑动的设置在支撑框的台阶样滑轨上，且对应可启闭的门，所述支撑框的第一侧壁可启闭的枢接设置在其相邻的侧壁上，以使得支撑板可拆卸的滑动移出或装入所述支撑框内。

优选的是，多个滑动柱的第一端与升降台的上端台面不接触。

优选的是，多个贯通孔的孔壁成型为齿轮样缺刻；

多个滑动柱的所述滑动中段的外侧壁上轴向设置有与齿轮样缺刻啮合的长条形滑轨；

弹性垫圈，其设置在齿轮样缺刻与长条形滑轨之间。

优选的是，所述基础脸型ⅰ包括杏仁形脸型、卵圆形脸型、圆形脸型、长圆形脸型、方形脸型、长方形脸型、菱形脸型和三角形脸型。

优选的是，所述弹性体内还设置有充气夹层，其均匀分布在弹性体内，充气夹层的厚度小于等于2mm；多个橡胶定型微柱，其均匀倾斜分布在充气夹层内，多个橡胶定型微柱的两端分别固定至充气夹层的两侧壁上；充放气管，其连通至充气夹层。

本发明至少包括以下有益效果：

打印箱体用于承载3d打印需要应用的其他装置，并保持打印环境的干净，避免打印成型的仿生面具内掺入其他杂质；支撑板上设置的多个贯通孔供多个滑动柱滑动以调节基础脸型ⅰ和基础脸型ⅰ’上的细微变形；而设置在第一端的多个多边形用于承受外力挤压，当需要进行个性化的仿生面具打印时，人们可将面部嵌入基础脸型ⅰ内，使得面部整体与基础脸型ⅰ的内侧壁贴合，以便使得基础脸型ⅰ局部补贴合部位随外力挤压而发生微调，呈现出在基础脸型ⅰ基础之上的个性脸型，进而带动基础脸型ⅰ’发生同步变化，弹性体随之呈现出个性化的面部，满足仿生面具的3d打印的面部支撑体的快速成型，而不需要再单独打印仿生面具的面部支撑体。弹性体可以是硅胶材质、弹性的动物皮或者鱼皮等材质，因在进行个性化的面部呈现之前，已经在弹性体上成型了基础脸型ⅰ，因此，弹性体不需要做过大形变即可。

综上，本申请能够快速个性化的生成仿生面具的3d打印的面部支撑体，不需要再单独打印仿生面具的面部支撑体，方便快捷，误差小，并且可进一步提高仿生面具的用户体验。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例中所述的新型3d打印装置的正视结构示意图；

图2为根据本发明另一个实施例中所述的支撑板及其中一个滑动柱的纵剖结构示意图；

图3为根据本发明另一个实施例中所述的支撑板的俯视结构示意图，其中，弹性体上成型有基础脸型ⅰ’；

图4为根据本发明一个实施例中所述的打印箱体的正视结构示意图；

图5为根据本发明一个实施例中所述的三维衬底工作台的剖面结构示意图；

图6为根据本发明另一个实施例中所述的三维衬底工作台的剖面结构示意图；

图7为根据本发明一个实施例中多个贯通孔中任一贯通孔的正视结构示意图；

图8为根据本发明一个实施例中多个滑动柱中任一滑动柱的正视结构示意图；

图9为根据本发明一个实施例中所述的弹性体的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1～3所示，本发明提供一种新型3d打印装置，包括：

机架10；其为一架体，高度可与普通桌子的高度相一致，方便工作人员进行辅助操作；打印箱体101，其设置在机架上；三维衬底工作台102，其设置在打印箱体内底部上，且所述三维衬底工作台还包括：支撑框103；支撑框用于支撑固定支撑板；支撑板104，其可拆卸的设置在支撑框内，且支撑板上成列设置多个贯通孔1041；多个滑动柱105，其相互平行且可往复滑动的一一对应设置在多个贯通孔内，其中，任一滑动柱还包括依次衔接设置的第一端1051、滑动中段1052和第二端1053，第一端朝向打印箱体的外侧设置，第二端朝向打印箱体的内侧设置，所述滑动中段可滑动的设置在多个贯通孔中对应的一个贯通孔内，且滑动中段的直径分别小于第一端的直径和第二端的直径；多个多边形片体106，其分别设置在多个滑动柱的第一端和第二端上，且设置在多个滑动柱的第一端的多个多边形片体之间可拆卸的相互拼接为基础脸型ⅰ，且在多个滑动柱的径向方向上，基础脸型ⅰ凹陷成型在第一端上，同时，对应的第二端的多个多边形片体之间可拆卸的相互拼接为对应的基础脸型ⅰ’，且在多个滑动柱的径向方向上，基础脸型ⅰ’凸出成型在第二端上，基础脸型ⅰ与基础脸型ⅰ’近相同，且基础脸型ⅰ’随基础脸型ⅰ的脸型变化而发生同步变化；弹性体107，其附着成型在基础脸型ⅰ’上，且弹性体的边缘1071向基础脸型ⅰ’所在区域的外围延伸至少20mm，弹性体的厚度小于等于5mm，弹性体随基础脸型ⅰ’的脸型变化而发生同步弹性变形；以及3d打印头108，其设置在打印箱体内，且3d打印头朝向基础脸型ⅰ’设置。3d打印头为常规的以硅胶为打印材料的3d打印头，打印过程由控制中心的打印软件控制。

在本方案中，打印箱体用于承载3d打印需要应用的其他装置，并保持打印环境的干净，避免打印成型的仿生面具内掺入其他杂质；支撑板上设置的多个贯通孔供多个滑动柱滑动以调节基础脸型ⅰ和基础脸型ⅰ’上的细微变形；而设置在第一端的多个多边形用于承受外力挤压，当需要进行个性化的仿生面具打印时，人们可将面部嵌入基础脸型ⅰ内，使得面部整体与基础脸型ⅰ的内侧壁贴合，以便使得基础脸型ⅰ局部补贴合部位随外力挤压而发生微调，呈现出在基础脸型ⅰ基础之上的个性脸型，进而带动基础脸型ⅰ’发生同步变化，弹性体随之呈现出个性化的面部，满足仿生面具的3d打印的面部支撑体的快速成型，而不需要再单独打印仿生面具的面部支撑体，方便快捷，误差小，提高仿生面具的用户体验。弹性体可以是硅胶材质、弹性的动物皮或者鱼皮等材质，因在进行个性化的面部呈现之前，已经在弹性体上成型了基础脸型ⅰ，因此，弹性体不需要做过大形变即可。

综上，本申请能够快速个性化的生成仿生面具的3d打印的面部支撑体，，而不需要再单独打印仿生面具的面部支撑体，方便快捷，误差小，并且可进一步提高仿生面具的用户体验。

如图4所示，一个优选方案中，打印箱体的四个侧壁为透明玻璃材质，且其中一个侧壁设置为可启闭的门1011。在本方案中，透明玻璃材质的侧壁可方便查看打印进度，及时发现打印过程中的问题，门用于方便人员操作。

一个优选方案中，支撑板的厚度与滑动柱的长度比例为1:5-1:8。在本方案中，支撑板的厚度不宜过厚，为在其两侧分别呈现对应的基础脸型ⅰ和基础脸型ⅰ’提供合理的空间。

一个优选方案中，所述支撑板的规格为：宽大于等于300mm，长大于等于400mm，厚大于等于50mm；比如：所述支撑板的规格为：宽300mm、320mm、340mm、360mm或者380mm等，长400mm、420mm、440mm、460mm或者480mm等，厚50mm、60mm、70mm、80mm或者90mm等；多个贯通孔在支撑板上的分布总面积的规格为：宽大于等于280mm，长大于等于350mm。比如：分布总面积的规格为宽280mm、300mm、320mm、330mm、340mm或者360mm等，长350mm、370mm、400mm、420mm或者450mm等。以满足不同用户的个性化脸型的尺寸需要。

如图5所示，一个优选方案中，三维衬底工作台还包括容纳槽1021，其开口朝上凹陷成型在三维衬底工作台上；升降台1022，其可升降的设置在容纳槽内，升降台的上端台面可升降的嵌入式设置在容纳槽的开口处，且支撑框设置在升降台的上端台面。在本方案中，容纳槽用于容纳升降台，升降台用于承载支撑框和支撑板，以方便调节支撑框及支撑板的高度，适应3d打印的需要。此外，还能对支撑框及支撑板起到限位的作用，保证使用安全可靠。

如图6所示，一个优选方案中，所述支撑框的侧壁上成型有台阶样滑轨1031，支撑板的侧壁可滑动的设置在支撑框的台阶样滑轨上，且对应可启闭的门，所述支撑框的第一侧壁可启闭的枢接设置在其相邻的侧壁上，以使得支撑板可拆卸的滑动移出或装入所述支撑框内。在本方案中，在设置升降台的基础上，将支撑框设置为开启闭的框体，方便支撑板的滑动移出货装入，进而方便更换不同的个性化脸型的支撑体，以满足3d打印的需求。

如图6所示，一个优选方案中，多个滑动柱的第一端与升降台的上端台面不接触。以保证多个滑动柱的第一端上的基础脸型ⅰ或个性化脸型不受上端台面的影响。

如图7～8所示，一个优选方案中，多个贯通孔的孔壁成型为齿轮样缺刻10411；多个滑动柱的所述滑动中段的外侧壁上轴向设置有与齿轮样缺刻啮合的长条形滑轨10521；

弹性垫圈，其设置在齿轮样缺刻与长条形滑轨之间。齿轮样缺刻与长条形滑轨啮合设置，可有效避免多个滑动柱在移动过程中发生旋转，保证弹性体的表面始终光滑，不出现褶皱；弹性垫圈用于提高齿轮样缺刻与长条形滑轨之间的摩擦力，可满足一定的滑动需求，同时，有效避免多个滑动柱在重力作用下发生不必要滑动。

一个优选方案中，所述基础脸型ⅰ包括杏仁形脸型、卵圆形脸型、圆形脸型、长圆形脸型、方形脸型、长方形脸型、菱形脸型和三角形脸型。基础脸型ⅰ包括以上八种脸型，以满足不同脸型的个性化的仿生面具的3d打印的需求，以更接近用户的实际脸型。

如图9所示，一个优选方案中，所述弹性体内还设置有充气夹层1081，其均匀分布在弹性体内，充气夹层的厚度小于等于2mm；多个橡胶定型微柱1082，其均匀倾斜分布在充气夹层内，多个橡胶定型微柱的两端分别固定至充气夹层的两侧壁上；充放气管1083，其连通至充气夹层。充气夹层的厚度小于等于2mm，不会影响基础脸型ⅰ’上的个性化特征的呈现，在仿生面具打印之前及打印过程中，充气夹层内始终充入空气，空气的充入量满足仅仅能够将充气夹层充满即可，不可使得弹性体发生膨胀形变；之后，在仿生面具打印完成后，抽出充气夹层内的空气，使得弹性体的厚度收缩小于等于2mm，使得仿生面具与弹性体之间出现松动或空隙，可实现方便的快速脱模作业，有效提高脱模效率，且保证仿生面具完好无损。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。