三维打印塑料、树脂件抛光设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种抛光设备，特别涉及一种给三维打印机打印出来的塑料、树脂零件进行表面抛光加工的设备。
【背景技术】
[0002]目前三维打印技术已经得到了飞速发展，在各个领域大家都在尝试应用三维打印技术。三维打印技术使用三维打印机利用热塑材料和精准的硬件以及软件配合的定位技术在固定空间位置上一层一层地定位注射出热塑材料，热塑材料快速定型粘连形成固定尺寸的成品。由于三维打印的三维轴通过软件的控制能够极为精准的实现三维图纸中的指令位置，三维打印技术可以容易而廉价的生产出形状复杂，数量较少，要求精准的零件。
[0003]然而三维打印无论是工业应用型的还是个人应用小型个人的，都会遇到一个由于热胀冷缩以及凝固变型产生的层效应导致的表面粗糙的问题。当一种热塑材料“打印”出来的时候，会经过一个凝固粘连的变化过程。这个过程对材料的尺寸是有影响的。三维打印是一层一层的涂加材料，前一层与后一层的尺寸的变化会导致样件的表面十分粗糙。这种粗糙的表面对材料的外观影响很大，看起来廉价无光泽，并且一定程度上影响了工艺性和后续的产品应用。
[0004]因此市场上需要一种能够实现将三维打印工件抛光的抛光设备。目前国内外出现了三四款类似设备的概念机，如中国专利号为201320466678.X，名称为“一种3D打印机的非接触抛光机”的实用新型专利。但从环保、外观、控制、质量等等方面远远达不到市场的要求，并且普遍只能抛光ABS树脂，且更没有实现家用和工业用两种机型的标准化。
[0005]抛光过程的基本原理是采用挥发快速的高溶解力的有机溶剂的高浓度蒸汽熏蒸需要抛光的物体，在物体表面形成溶解层，将树脂材料均匀的溶解很薄的一层。由于溶解的树脂有一定的流动性，物体表面将会逐渐流平，起到抛光作用。目前的市场采用三维打印抛光使用最多的是丙酮蒸汽。丙酮蒸汽有毒，易燃易爆，而且是制毒、制爆的原料，国家严格控制。不宜购买不说，在室内使用严重污染室内环境。根本无法满足很多对环境要求较高的用途。另外，由于气体交换的不充分，现有技术很难能够抛光类似复杂小口腔体的内部表面(类似“花瓶”装物体的内壁)。
[0006]目前市场上的三位打印抛光机用丙酮或其他蒸汽抛光的构件，表面会有一层溶解层，这层溶解层的硬度会比没有经过抛光的工件的硬度下降很多。以ABS塑料三维打印构件为例，实测抛光前的硬度为邵尔A91.2度，抛光之后的硬度为邵尔A51.5度。经过一段时间的静置，硬度会有缓慢提高。上述构件在静置4小时之后硬度恢复为邵尔A74度，两天之后才基本恢复达到邵尔A91度。这是因为溶解的树脂材料的硬度较低，想要恢复硬度要等溶剂全部挥发之后才可以。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的一个目的是提供一种三维打印塑料、树脂件抛光设备，目的是解决现有技术问题，提供一种环保、对结构复杂的抛光件能有效抛光的抛光设备，该设备还能使抛光的构件可快速恢复硬度。
[0008]本实用新型解决问题采用的技术方案是:
[0009]三维打印塑料、树脂件抛光设备，包括有抛光室、溶剂储罐，抛光室与溶剂储罐通过进液管连通。所述抛光室为密闭容器，抛光室的排气口连接抽真空装置的进气口，抽真空装置的出气口分别连接外界大气及溶剂储罐，并通过开关来控制抽真空装置分别与抛光室、溶剂储罐、外界大气之间的连通或断开。
[0010]其中抽真空装置可以采用真空压力泵，或真空泵和压力泵的组合，或真空压力泵、压力泵二选一，其中采用的数量可以根据实际情况进行选择，其抽真空装置为现有技术。而开关则都是现有技术中常用的开关，如闸阀、二位二通换向阀、二位三通换向阀等，任何可以适用于本实用新型创造中的开关均可。
[0011]更具体的，所述的三维打印塑料、树脂件抛光设备，包括有抛光室、溶剂储罐，抛光室与溶剂储罐通过进液管连通，所述抛光室为密闭容器，且进液管上设有二位二通换向阀一。还包括抽真空装置，抽真空装置的进气口通过吸气管与抛光室相连通，吸气管上设有二位二通换向阀二，出气口设有一二位三通换向阀，二位三通换向阀的一端口与进液管相连，其与进液管的连接点位于二位二通换向阀一与溶剂储罐之间，一端口与外界大气相连。
[0012]本抛光设备通过真空换气的方法即将抛光室内抽真空，抛光用溶剂在真空状态下沸点降低，发生汽化，溶剂蒸汽替代空气填满抛光室内部，将抛光室内部的空气全部置换成溶剂蒸汽使抛光室内部蒸汽浓度达到最大化(蒸汽压)从而实现快速抛光的功能，真空换气方式实现气体浓度均匀分散从而达到能够抛光复杂有内腔的三维打印构件。在抛光完成后，通过在真空状态下静置被抛光构件使被抛光构件的表面溶解层中的溶剂快速挥发，达到快速恢复被抛光构件表面硬度的功能。并且防止溶剂气体排放到大气中，并可以通过真空换气的方式将抛光室内部的溶剂蒸汽全部回收压缩液化储存在储液罐中的方式实现溶剂蒸汽的最小排放和重复利用从而达到环保节约的目的。
[0013]进一步的，在抛光室上设有振动装置。通过振动装置给三维打印构件的表面溶解层提供流平动能，实现构件表面的快速高效抛光。振动装置可以设置在抛光室内部，也可以设置在外部，其可采用下面方式的一种或多种:机械振动、超声波振动、次声波振动或其他任何能产生振动波的设备或系统。振动装置可以采用一套或多套，可以在设备的任何部位安装。
[0014]进一步的，还包括一过滤器，该过滤器与抽真空装置连接外界大气的出气口相连接。通过加装过滤器来过滤进出抛光室的气体从而达到安全、环保、防尘的效果。
[0015]上述过滤器可以采用以下方式的一种或多种:溶剂吸附过滤，活性炭吸附过滤，半透膜过滤或其他任何可以起到收集过滤溶剂蒸汽的手段方式。过滤装置可以便于拆卸，经常更换易耗件。
[0016]进一步的，在抛光室上设有加热器。所述加热器可以采用任何适用的装置，可以在抛光室内或室外使用，可以采用一套或多套。加热器提高抛光室内的气体温度从而提高抛光室内的气体饱和蒸汽压、蒸汽浓度和溶剂气体分子的活性从而达到快速抛光的效果，另外提高抛光室内部气体温度还可以提高工件表面的溶解速度和流平能力从而达到快速抛光的效果。
[0017]抛光室内部设有温度传感器。可以有效控制抛光温度，使抛光达到预期效果。
[0018]本实用新型创造的抛光设备上除了包括上述的部件外，实际上，为有效控制工作压力，防止压力过大发生以外，还可以在抛光室和溶剂储罐上分别设有压力传感器，压力传感器连接真空压力表。在压力容器上设置压力传感器、真空压力表均是现有技术中常用的控制压力的技术手段，为进一步控制压力，还可以在抛光室和溶剂储罐上分别设有压力紧急泄压安全阀，在压力意外快速提升的时候及时泄压，从而进一步提高设备的安全性。
[0019]为了进一步抛光室内设有溶剂喷嘴，溶剂喷嘴连接在进液管顶端。溶剂喷嘴的目的是使进入抛光室内的溶剂呈喷雾状，在向抛光室放蒸汽时采用雾化喷嘴在压力的作用下将蒸汽和液体雾化快速蒸发从而达到蒸汽浓度快速上升，快速达到抛光条件的效果。
[0020]本实用新型的有益效果:
[0021]1.本抛光设备通过真空换气的方法将抛光室内部的空气全部置换成溶剂蒸汽使抛光室内部蒸汽浓度达到最大化(蒸汽压)从而实现快速抛光的功能，真空换气方式实现气体浓度均匀分散从而达到能够抛光复