一种弯曲振动的换能器系统的制作方法

本实用新型涉及3d打印件超声处理设备技术领域，尤其涉及一种弯曲振动的换能器系统。

背景技术：

3d打印技术是一种以数字模型文件为基础、通过将粉末状金属或塑料等可粘合材料逐层堆叠累积的方式来构造物体的快速成形技术，与传统加工技术相比具有加工材料浪费少，能快速个性规划定制，并可结合其他计算机技术生产更加精密的零件。由于3d打印的过程是将打印原料一层一层堆叠起来，而层与层之间的连接偏弱，所以3d打印件的强度普遍较低。

而为了解决这个问题，如公开号为cn108908933a所公开的超声波3d打印装置，包括工作台，所述工作台上设有3d打印机构和超声振动机构，所述超声振动机构包括沿所述工作台z轴方向作直线往复运动的滑块，所述滑块上设有弹性的安装板，所述安装板上设有与信号发生器连接的换能器，所述换能器与变幅杆连接，所述变幅杆上设有平台，所述3d打印机构包括支架，所述支架上设有沿y轴方向作直线往复运动的横梁，所述横梁上设有沿x轴方向作直线往复运动的第一滑座，所述第一滑座上设有与pc连接的挤出机和激光头，所述挤出机和激光头与所述平台对应设置。把超声波运用到3d打印技术中，使超声振动装置和普通3d打印装置结合起来，加快了3d打印的成型速度，提高了精度，打印过程中，材料物质相互作用时的快速熔化及固化过程。

然而，其存在一些缺点；一方面，其超声振动机构由于换能器方向的限制，材料的振动方向主要是轴向，这样使得超声波对3d打印件处理的效果不能达到最佳；另一方面，其超声振动机构与3d打印机构汇集在同一个设备上，实现3d打印的一个自由度需要通过超声振动机构释放，使得设备的适配程度不够高。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在至少解决上述问题之一，提出一种弯曲振动的换能器系统，可以解决现在的超声振动机构对3d打印件的超声处理效果不够好的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种弯曲振动的换能器系统，包括机架和设置在所述机架上的超声发生器；所述机架上设有水平设置的超声波振板，所述超声波振板的底部竖直设置有超声波振轴；所述超声波振轴上连接有沿其径向设置的变幅杆，所述变幅杆上连接有同轴向设置的换能器；所述换能器与所述超声发生器连接。

作为所述弯曲振动的换能器系统的进一步可选方案，所述超声波振板上设置有围板。

作为所述弯曲振动的换能器系统的进一步可选方案，所述机架上设置有工作台，所述工作台上设置有供所述围板穿出的通孔。

作为所述弯曲振动的换能器系统的进一步可选方案，所述变幅杆通过夹块与所述超声波振轴固定连接。

作为所述弯曲振动的换能器系统的进一步可选方案，所述机架的底部设置有带自锁功能的万向轮。

本实用新型的有益效果有：通过在水平设置的超声波振板的底部设置竖直的超声波振轴，再通过超声发生器、换能器和变幅杆为所述超声波振轴提供主要为径向或水平方向的谐振，使得超声波振板上的3d打印件的层与层之间产生主要为水平方向上的摩擦，相对纵向上的谐振，摩擦更大，3d打印件的层与层之间的熔接效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。

图1为本实用新型一种弯曲振动的换能器系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种弯曲振动的换能器系统的爆炸示意图；

图3为所述超声波振板的连接结构示意图。

图中：1、机架；11、工作台；12、通孔；13、万向轮；2、超声发生器；3、超声波振板；31、围板；4、超声波振轴；5、变幅杆；6、换能器。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参考图1-3，示出了一种弯曲振动的换能器系统，包括机架1和设置在所述机架1上的超声发生器2；所述机架1上设有水平设置的超声波振板3，所述超声波振板3的底部竖直设置有超声波振轴4；所述超声波振轴4上连接有沿其径向设置的变幅杆5，所述变幅杆5上连接有同轴向设置的换能器6；所述换能器6与所述超声发生器2连接。

具体而言，该换能器系统独立于3d打印机，3d打印机在所述超声波振板3上进行3d打印；在3d打印的过程中，所述超声发生器2将电流转换成高频电能，高频电能再被所述换能器6转换成同等频率的机械运动，随后机械运动通过可以改变振幅的振幅干传递到所述超声波振轴4上，所述超声波振轴4将振幅传递到所述超声波振板3上，所述超声波振板3将接收到的振动能量传递到3d打印件上，3d打印件上的振动能量通过层与层之间的摩擦转换成热能，层与层之间熔接得更稳固。

需要说明的是，公开号为cn108908933a所公开的超声波3d打印装置中的超声振动机构，其用于承载3d打印件的平台为水平设置，而换能器6竖直设置，因此其振动方向主要是轴向，相当于其使得3d打印件上的层与层之间主要是竖向的“碰撞”，层与层之间的摩擦效果并不算太好；而本实用新型中所述超声波振板3水平设置，所述换能器6也是水平设置，两者之间通过所述超声波振轴4过渡连接，使得振动方向主要是水平方向的，令3d打印件上的层与层之间主要是横向、水平方向上的相对摩擦，层与层之间的摩擦效果更好，熔接更稳固。

在一些具体的实施方式中，为了使该换能器系统能够用于一些特殊场景，如户外有风的环境；参考图1和图2，所述超声波振板3上设置有围板31。如此，可以避免有风从侧面吹动3d打印件，避免影响3d打印件的结构。

上述方案中，为了令该换能器系统能够便于与多种3d打印件配合，参考图1，所述机架1上设置有工作台11；在实际应用中，该换能器系统与3d打印机为相互独立的两台设备，在需要配合工作是，将3d打印件固定在所述工作台11上，令3d打印件的出料头对应所述超声波振板3即可。理所当然的，所述工作台11上应当设置有通孔12以供所述围板31穿出。

上述方案中具体的，参考图3，所述变幅杆5通过夹块与所述超声波振轴4固定连接。另外，为了方便移动该换能器系统，所述机架1的底部设置有带自锁功能的万向轮13。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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。