一种三维打印机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种三维打印机，包括：外框架；安装在外框架顶端的送丝机构；安装在外框架内侧的打印喷头；安装在打印喷头下方的工作平台；所述打印喷头包括，固定在外框架内壁上的支承架；安装在支承架顶端的步进电机；安装在支承架底端的上套管；安装在上套管内的分隔仓；缠绕在分隔仓外表面的加热圈；安装在分隔仓正下方的导流片；安装在上套管下端口的温度传感器；套接在上套管底端的下套管；安装在下套管底端的喷嘴。本三维打印机能够使用市场上现有的打印丝材、通过熔融沉积制造工艺，实现打印具有较高强度、低成本彩色三维零件，同时本三维打印机采用单喷头成形模式，可以使用多种不同颜色的丝材进行打印，实现一头多色的打印方式。
【专利说明】
一种三维打印机
技术领域
[0001]本实用新型属于打印设备技术领域，具体涉及一种三维打印机。
【背景技术】
[0002]熔融沉积制造工艺(FDM)是通过逐层增加材料来生成三维零件，具体地，切层软件将三维零件切分成一定层厚的数字切片传输到三维打印设备上，并由设备生成一系列的机器指令，打印机在指令的下打印出薄型层面，逐渐堆积后形成三维实物模型。
[0003]市场上主流的桌面Π)Μ三维打印主要通过熔融PLA、ABS等塑料逐层堆积实现零件的立体打印，但是只能打印出单一色彩的三维模型。
[0004]实现彩色三维模型打印的工艺一般为三维印刷工艺(3DP工艺)，3DP工艺与SLS工艺类似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的，而是通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。打印出来的零件一般为单色且用粘接剂粘接的零件强度较低，还须后处理。
[0005]3DP技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件。3DP技术的优势在于成型速度快、无需支撑结构，而且能够输出彩色打印产品，这是目前其他技术都比较难以实现的。但是，其结构复杂、价格高昂，单价往往在10万以上、甚至百万以上，难以普及应用。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种能够使用市场上现有的打印丝材、通过熔融沉积制造工艺(FDM)，实现打印具有较高强度、低成本彩色三维零件的三维打印机。
[0007]为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种三维打印机，包括:
[0008]外框架，外框架用于为其它部件提供支撑；
[0009]安装在外框架顶端的送丝机构，送丝机构用于提供打印耗材；
[0010]安装在外框架内侧的打印喷头，打印喷头用于打印零件；以及
[0011]安装在打印喷头下方的工作平台，工作平台用于为成形零件提供一个成形空间，同时具有水平调整功能；
[0012]所述打印喷头包括，
[0013]固定在外框架内壁上的支承架，支承架用于固定马达、套管，并连接三维打印机机体以固定整个喷头；
[0014]安装在支承架顶端的步进电机，步进电机用于提供动力，使丝材按照既定程序进入到腔体中熔融；
[0015]安装在支承架底端的上套管，上套管用于固定内部零件位置；
[0016]安装在上套管内的分隔仓，分隔仓用于使不同的丝材分别熔融在不同的腔体中；
[0017]缠绕在分隔仓外表面的加热圈，加热圈用于加热丝材，使工作时的丝材始终处于熔融状态；
[0018]安装在分隔仓正下方的导流片，导流片用于将不同颜色的丝材从不同的腔体中导流到热喷嘴的流道中；
[0019]安装在上套管下端口的温度传感器，温度传感器用于测量温度及时反馈回控制器；
[0020]套接在上套管底端的下套管；以及
[0021]安装在下套管底端的喷嘴，喷嘴用于将熔融的丝材挤压成需要直径大小的细丝，使丝材按既定程序挤压至平台上，得到相应零件轮廓。
[0022]优选的，所述外框架包括，
[0023]底座，底座与竖支架和横支架共同构成整个三维打印机的骨架，作为其它零件的支撑基准；
[0024]安装在底座上呈正方形或者长方形分布的竖支架，竖支架作为其它零件的支撑基准，提供Z轴方向的受力；
[0025]安装在竖支架顶端的横支架，横支架作为其它零件的支撑基准，提供X轴方向的受力；
[0026]安装在横支架上方的盖板，盖板为打印机提供防护；
[0027]安装在横支架和底座之间的丝杆，丝杆为工作平台提供Z轴方向的运动；
[0028]安装在丝杆上的Z轴连接杆，Z轴连接杆和丝杆配合为整个工作平台提供Z轴方向上的运动导轨；
[0029]设置在Z轴连接杆上的Y轴滑轨，Y轴滑轨为工作平台提供Y轴方向上的运动导轨；以及
[0030]安装在竖支架上的侧门，侧门用于为打印机提供防护。
[0031]优选的，所述送丝机构包括，安装在外框架中盖板上表面的支架，安装在支架上的横杆；以及多个并排间隔安装在横杆上的放卷盘，不同颜色的耗材缠绕在放卷盘，放卷盘不断旋转为打印喷头提供打印丝材。
[0032]优选的，所述工作平台包括安装在外框架中Y轴滑轨内的Z轴支撑板，Z轴支撑板可沿Y轴滑轨方向移动，驱动打印台实现Y轴方向的运动;安装在Z轴支撑板上的平台底座，平台底座用于支撑打印台；安装在平台底座上方的打印台，打印台为一块方形塑料板，通过磁铁与平台底座相连，可以方便取出放回，作为零件成型的平台。
[0033]优选的，所述Z轴支撑板的底端设置有调平螺钉，调平螺钉用于调整打印台的水平高度。
[0034]本实用新型提供的一种三维打印机的有益效果在于:I)本三维打印机能够使用市场上现有的打印丝材、通过熔融沉积制造工艺(FDM)，实现打印具有较高强度、低成本彩色三维零件;2)本三维打印机采用单喷头成形模式，可以使用多种不同颜色的丝材进行打印，实现一头多色的打印方式;3)本三维打印机打印喷头采用两段加热及温度测量，能够精确有效控制丝材在分隔仓熔融时的温度及在喷嘴处混合的温度，使丝材能更好的成形。
【附图说明】
[0035]图1为本实用新型的立体结构示意图。
[0036]图2为本实用新型中外框架的爆炸图。
[0037]图3为本实用新型中送丝机构的立体结构示意图。
[0038]图4为本实用新型中打印喷头的立体结构示意图。
[0039]图5为本实用新型中打印喷头的立体结构爆炸图。
[0040]图6为本实用新型中工作平台的立体结构示意图。
[0041]图中:100、外框架；101、底座；102、Z轴连接杆；103、Y轴滑轨；104、侧门；105、竖支架；106、横支架；107、丝杆；108、盖板；200、送丝机构；201、支架；202、横杆；203、放卷盘;300、打印喷头；301、步进电机;302、支承架；303、分隔仓;304、加热圈；305、导流片；306、上套管;307、温度传感器;308、下套管;309、喷嘴;400、工作平台；401、打印台；402、平台底座；403、Z轴支撑板;404、调平螺钉。
【具体实施方式】
[0042]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。
[0043]实施例:一种三维打印机。
[0044]参照图1至图5所示，一种三维打印机，包括:
[0045]外框架100，外框架100用于为其它部件提供支撑；
[0046]安装在外框架100顶端的送丝机构200，送丝机构200用于提供打印耗材；
[0047]安装在外框架100内侧的打印喷头300，打印喷头300用于打印零件；以及
[0048]安装在打印喷头300下方的工作平台400，工作平台400用于为成形零件提供一个成形空间，同时具有水平调整功能；
[0049]所述打印喷头300包括，
[0050]固定在外框架100内壁上的支承架302，支承架302用于固定马达、套管，并连接三维打印机机体以固定整个喷头；
[0051]安装在支承架302顶端的步进电机301，步进电机301用于提供动力，使丝材按照既定程序进入到腔体中熔融；
[0052]安装在支承架302底端的上套管306，上套管306用于固定内部零件位置；
[0053]安装在上套管306内的分隔仓303，分隔仓303用于使不同的丝材分别熔融在不同的腔体中；
[0054]缠绕在分隔仓303外表面的加热圈304，加热圈304用于加热丝材，使工作时的丝材始终处于熔融状态；
[0055]安装在分隔仓303正下方的导流片305，导流片305用于将不同颜色的丝材从不同的腔体中导流到热喷嘴的流道中；
[0056]安装在上套管306下端口的温度传感器307，温度传感器307用于测量温度及时反馈回控制器；
[0057]套接在上套管306底端的下套管308;以及
[0058]安装在下套管308底端的喷嘴309，喷嘴309用于将熔融的丝材挤压成需要直径大小的细丝，使丝材按既定程序挤压至平台上，得到相应零件轮廓。
[0059 ] 参照图2所示，所述外框架100包括，
[0060]底座101，底座101与竖支架105和横支架106共同构成整个三维打印机的骨架，作为其它零件的支撑基准；
[0061]安装在底座101上呈正方形或者长方形分布的竖支架105，竖支架105作为其它零件的支撑基准，提供Z轴方向的受力；
[0062]安装在竖支架105顶端的横支架106，横支架106作为其它零件的支撑基准，提供X轴方向的受力；
[0063]安装在横支架106上方的盖板108，盖板108为打印机提供防护；
[0064]安装在横支架106和底座101之间的丝杆107，丝杆107为工作平台400提供Z轴方向的运动轨道；
[0065]安装在丝杆107上的Z轴连接杆102，Z轴连接杆102和丝杆107配合为整个工作平台400提供Z轴方向上的运动轨道；
[0066]设置在Z轴连接杆102上的Y轴滑轨103，Y轴滑轨103为工作平台400提供Y轴方向上的运动轨道；以及
[0067]安装在竖支架105上的侧门104，侧门104用于为打印机提供防护。
[0068]参照图3所示，所述送丝机构200包括:安装在外框架100中盖板108上表面的支架201，安装在支架201上的横杆202;以及多个并排间隔安装在横杆202上的放卷盘203，不同颜色的耗材缠绕在放卷盘203上，放卷盘203不断旋转为打印喷头提供打印丝材。
[0069]参照图6所示，所述工作平台400包括安装在外框架100中Y轴滑轨103内的Z轴支撑板403，Z轴支撑板403可沿Y轴滑轨103方向移动，驱动打印台401实现Y轴方向的运动；安装在Z轴支撑板403上的平台底座402，平台底座402用于支撑打印台401;安装在平台底座402上方的打印台401，打印台401为一块方形塑料板，通过磁铁与平台底座402相连，可以方便取出放回，作为零件成型的平台。
[0070]参照图6所示，所述Z轴支撑板403的底端设置有调平螺钉404，调平螺钉404用于调整打印台401的水平高度。
[0071]以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种三维打印机，其特征在于包括: 外框架(100); 安装在外框架(100)顶端的送丝机构(200); 安装在外框架内侧的打印喷头(300);以及 安装在打印喷头(300)下方的工作平台(400); 所述打印喷头(300)包括， 固定在外框架(100)内壁上的支承架(302); 安装在支承架(302)顶端的步进电机(301); 安装在支承架(302)底端的上套管(306); 安装在上套管(306)内的分隔仓(303); 缠绕在分隔仓(303)外表面的加热圈(304); 安装在分隔仓(303)正下方的导流片(305); 安装在上套管(306)下端口的温度传感器(307); 套接在上套管(306)底端的下套管(308);以及 安装在下套管(308)底端的喷嘴(309)。2.如权利要求1所述的三维打印机，其特征在于:所述外框架(100)包括， 底座(101); 安装在底座(101)上呈正方形或者长方形分布的竖支架(105); 安装在竖支架(105)顶端的横支架(106); 安装在横支架(106)上方的盖板(108); 安装在横支架(106)和底座(101)之间的丝杆(107); 安装在丝杆(107)上的Z轴连接杆(102); 设置在Z轴连接杆(102)上的Y轴滑轨(103);以及 安装在竖支架(105)上的侧门(104)。3.如权利要求2所述的三维打印机，其特征在于:所述送丝机构(200)包括， 安装在外框架(100)中盖板(108)上表面的支架(201); 安装在支架(201)上的横杆(202);以及 多个并排间隔安装在横杆(202)上的放卷盘(203)。4.如权利要求3所述的三维打印机，其特征在于:所述工作平台(400)包括， 安装在外框架(100)中Y轴滑轨(103)内的Z轴支撑板(403); 安装在Z轴支撑板(403)上的平台底座(402); 安装在平台底座(402)上方的打印台(401)。5.如权利要求4所述的三维打印机，其特征在于:所述Z轴支撑板(403)的底端设置有调平螺钉(404)。
【文档编号】B22F3/00GK205588651SQ201620320473
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】郭志彬
【申请人】佛山市广工大数控装备技术发展有限公司