熔融沉积制造三维打印设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种熔融沉积制造三维打印设备，包括基台、柱体、横梁以及喷嘴，所述喷嘴安装在横梁上，所述横梁设置在柱体上，所述喷嘴将熔融材料喷在基台上用于成型三维产品，所述基台包括支撑板、至少两个转动轴，以及环绕转动轴设置的环形带，所述支撑板设置在环形带内并支撑环形带，所述转动轴用于在所述三维产品成型在环形带上后带动所述环形带转动并在转动轴处改变环形带的运动方向，进而使三维产品与所述环形带脱离。上述熔融沉积制造三维打印设备利用三维产品成型在环形带上并在成型后带动环形带移动，可在三维产品完成后能自动送出并将三维产品与环形带分离，因而可降低打印成本，使三维打印设备成为可生产工业产品的量产设备。
【专利说明】
熔融沉积制造三维打印设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及三维打印技术领域，特别是涉及一种熔融沉积制造三维打印设备。
【背景技术】
[0002]三维打印，又称3D打印，是新一代成型技术，该技术采用数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造具有三维形状的物体。三维打印的种类很多，其中恪融沉积制造(fused deposit1n mode ling，FDM)该种类型其因具有设备及耗材价格低廉、操作及维护容易等优点，而成为桌面消费级三维打印设备的主流，主要被应用于教育及产品辅助开发设计等方面。教育上的应用可让入门者以非常低廉及容易的方式学习三维打印技术，辅助开发设计的应用方面则被艺术工作者、创客、工业产品设计者等用来制作手板模型，而成为一种非常经济有效的设计辅助工具。
[0003]熔融沉积制造是将热塑性材料以丝状供料，在打印喷头内被加热熔化挤出后层层堆叠成形。一般而言，利用一片平整、易粘着的金属、玻璃及纸类等平板以作为打印件的基座，将熔化后的材料逐层喷于该基座上最终产出具三维空间的成品。完成打印后，使用者须以铲刀将成品铲离该基座。目前而言，取下成品的过程存在两个主要的缺陷:
[0004]1、在铲离的过程常因成品和基座之间粘着力强不易分离而将基座铲离正常位置，导致欲进行下一个打印作业时，必须重新对基座进行定位及调整，不但影响打印速度且会造成打印设备的损害。
[0005]2、无法做到自动化连续生产，打印完毕后需要人工将成品从基座上取下，才能进行下一次的打印。
【实用新型内容】
[0006]基于此，有必要针对熔融沉积制造所形成的成品不易与基座分离且无法实现自动化连续生产的问题，提供一种改进的熔融沉积制造三维打印设备。
[0007]—种熔融沉积制造三维打印设备，包括基台、柱体、横梁以及喷嘴，所述喷嘴安装在横梁上，所述横梁设置在柱体上，所述喷嘴将熔融材料喷在基台上用于成型三维产品，所述基台包括支撑板、至少两个转动轴，以及环绕转动轴设置的环形带，所述支撑板设置在环形带内并支撑环形带，所述转动轴用于在所述三维产品成型在环形带上后带动所述环形带转动并在转动轴处改变环形带的运动方向，进而使三维产品与所述环形带脱离。
[0008]在其中一个实施例中，还包括与柱体连接设置的支架。
[0009]在其中一个实施例中，所述横梁可升降地设置在所述柱体上，所述喷嘴可移动地安装在横梁上。
[0010]在其中一个实施例中，所述喷嘴包括连接部和喷头，所述连接部可沿第一方向移动地安装在横梁上，所述喷头可沿第二方向移动地安装在连接部上，第二方向与第一方向垂直。[0011 ]在其中一个实施例中，还包括电机，所述转动轴由电机驱动。
[0012]在其中一个实施例中，所述电机可带动转动轴正反方向转动，当带动转动轴正向转动并使三维产品与环形带脱离后，再带动转动轴反向转动并使环形带退回至成型位置。
[0013]在其中一个实施例中，所述转动轴设置在框架上，所述框架可在互相垂直的第一方向和第二方向上由所述电机带动而发生移动。
[0014]在其中一个实施例中，所述转动轴为两个。
[0015]在其中一个实施例中，还包括铲刀，所述铲刀设置在所述环形带改变运动方向的位置处并用于辅助所述三维产品与所述环形带脱离。
[0016]在其中一个实施例中，所述铲刀包括铲离部和引导部，所述铲离部靠近所述环形带，所述引导部自铲离部倾斜延伸用于引导三维产品的落料。
[0017]上述熔融沉积制造三维打印设备利用三维产品成型在环形带上并在成型后带动环形带移动，可在三维产品完成后能自动送出并将三维产品与环形带分离，因而可降低打印成本，使三维打印设备成为可生产工业产品的量产设备。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型一实施方式的熔融沉积制造三维打印设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，本实用新型一实施方式提供的一种熔融沉积制造三维打印设备，包括基台10、柱体20、横梁30以及喷嘴40。
[0020]所述喷嘴40安装在横梁30上，所述横梁30设置在柱体20上。所述三维打印设备在使用时，所述喷嘴40将熔融材料喷在基台10上用于成型三维产品50。
[0021]所述基台10包括支撑板11、至少两个转动轴12，以及环绕转动轴12设置的环形带13。所述支撑板11设置在环形带13内并支撑环形带13，所述三维产品50成型在环形带13上。所述支撑板11可以是由金属、玻璃等硬质材料制成，设置在环形带13内用于支撑环形带13，使环形带13在托起三维产品50的位置保持为平面，防止三维产品50在环形带13上的成型过程中环形带13因受压而产生变形。环形带13可以是具有可挠性且材质耐用的材料制成。例如在一些实施方式中，环形带13可以是金属薄带，或者塑料带。所述转动轴12用于带动所述环形带13转动。
[0022]当三维产品50成型完毕后，转动轴12启动并带动环形带13转动，三维产品50因而跟随环形带13—起运动。当环形带13转动到转动轴12处时，环形带13改变运动方向，并且环形带13的平面转变成与转动轴12对应的曲面，由于三维产品50已经定型，三维产品50与环形带13接触的面为平面而不会变形，因而自然与环形带13脱离。
[0023]相较于现有技术中采用人工方式将打印成品取下所造成打印速度慢、耗用人力、机器易受损及无法连续生产等之缺点，本实用新型提供的技术方案可在打印成品完成后能自动送出并将成品与成型底板分离，因而可降低打印对象的成本，使三维打印设备成为可生产工业产品的量产设备。
[0024]更具体地，该三维打印设备还包括与柱体20连接设置的支架21。支架21与柱体20呈夹角连接设置，用于对柱体20提供稳固作用。图示中的实施方式，柱体20为两个，形成龙门支架的形式，可以理解在不同实施例中，柱体20可以根据需要设置为多根，例如四根，以构成其他形式的柱体与支架结构。
[0025]所述横梁30可升降地设置在所述柱体20上，在成型过程中，随着三维产品50的不断成型，其高度逐渐变化，因而横梁30在沿柱体20上升，以使喷嘴40具有合适的成型距离，并最终直至完成产品的成型。当进行下一个三维产品50的成型过程时，横梁30下降至起始位置，开始新的三维产品50的逐层成型，如此循环往复。
[0026]进一步地，所述喷嘴40可移动地安装在横梁30上，以应对三维产品50在同一个高度下其成型位置的变化需求。例如具体地，所述喷嘴40包括连接部41和喷头42，所述连接部41可沿第一方向移动地安装在横梁30上。该实施方式中，第一方向也即横梁30的延伸方向。所述喷头42可沿第二方向移动地安装在连接部41上，第二方向与第一方向垂直。该实施方式中，第二方向也即转动轴12带动环形带13移动的方向。
[0027]进一步地，所述的熔融沉积制造三维打印设备还包括电机14，所述转动轴12由电机14驱动。
[0028]所述电机14可带动转动轴12正反方向转动，也可带动转动轴12沿一个方向转动。当沿一个方向转动的模式下，在完成一个三维产品50的成型后，电机14带动转动轴12转动，进而带动环形带13移动，并使三维产品50在其中一个转动轴12处脱离，接着电机14使转动轴12沿该方向继续转动，使环形带13移动一段距离进而可以进入下一个三维产品50的成型过程。当沿正反两个方向转动的模式下，在完成一个三维产品50的成型后，电机14带动转动轴12正向转动并使三维产品50与环形带13脱离后，再带动转动轴12反向转动并使环形带13退回一定距离至成型位置。
[0029]一实施方式中，所述转动轴12为两个，成型后的三维产品50可在任意一个转动轴12处与环形带13分离。可以理解，转动轴12也可以是多个，并在不同位置支撑环形带13使环形带13呈现不同的轮廓。优选地，使三维产品50在环形带13改变运动方向最大处的位置发生脱离更有利于三维产品50与环形带13的分离。
[0030]进一步地，尽管图中未示出，但是所述的熔融沉积制造三维打印设备还可包括一框架，所述转动轴12设置在框架上，所述框架可在互相垂直的第一方向和第二方向上由所述电机14带动而发生移动。通过框架的移动，可以调整环形带13的位置，进而调整三维产品50的成型位置。所述的第一方向为横梁30的延伸方向，第二方向为转动轴12带动环形带13移动的方向。此外，借助电机14驱动框架移动，可以与环形带13的驱动共享动力，节省成本。
[0031]进一步地，所述的熔融沉积制造三维打印设备还包括铲刀60，所述铲刀60设置在所述环形带13改变运动方向的位置处并用于辅助所述三维产品50与所述环形带13脱离。在图中所示的实施方式中，铲刀60位于其中一个转动轴12的远离另一个转动轴12的圆弧处。通过在合适位置处设置铲刀60，可以辅助三维产品50的分离，且无需人工干预，可以降低劳动强度，提升生产自动化水平。设置更进一步地，所述铲刀60包括铲离部61和引导部62，所述铲离部61靠近所述环形带13，用于辅助三维产品50的脱离，所述引导部62自铲离部61倾斜延伸用于引导三维产品50的落料。
[0032]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0033]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种熔融沉积制造三维打印设备，包括基台、柱体、横梁以及喷嘴，所述喷嘴安装在横梁上，所述横梁设置在柱体上，所述喷嘴将熔融材料喷在基台上用于成型三维产品，其特征在于，所述基台包括支撑板、至少两个转动轴，以及环绕转动轴设置的环形带，所述支撑板设置在环形带内并支撑环形带，所述转动轴用于在所述三维产品成型在环形带上后带动所述环形带转动并在转动轴处改变环形带的运动方向，进而使三维产品与所述环形带脱离。2.根据权利要求1所述的熔融沉积制造三维打印设备，其特征在于，还包括与柱体连接设置的支架。3.根据权利要求1所述的熔融沉积制造三维打印设备，其特征在于，所述横梁可升降地设置在所述柱体上，所述喷嘴可移动地安装在横梁上。4.根据权利要求3所述的熔融沉积制造三维打印设备，其特征在于，所述喷嘴包括连接部和喷头，所述连接部可沿第一方向移动地安装在横梁上，所述喷头可沿第二方向移动地安装在连接部上，第二方向与第一方向垂直。5.根据权利要求1所述的熔融沉积制造三维打印设备，其特征在于，还包括电机，所述转动轴由电机驱动。6.根据权利要求5所述的熔融沉积制造三维打印设备，其特征在于，所述电机可带动转动轴正反方向转动，当带动转动轴正向转动并使三维产品与环形带脱离后，再带动转动轴反向转动并使环形带退回至成型位置。7.根据权利要求5所述的熔融沉积制造三维打印设备，其特征在于，所述转动轴设置在框架上，所述框架可在互相垂直的第一方向和第二方向上由所述电机带动而发生移动。8.根据权利要求1所述的熔融沉积制造三维打印设备，其特征在于，所述转动轴为两个。9.根据权利要求1-8项中任意一项所述的熔融沉积制造三维打印设备，其特征在于，还包括铲刀，所述铲刀设置在所述环形带改变运动方向的位置处并用于辅助所述三维产品与所述环形带脱离。10.根据权利要求9所述的熔融沉积制造三维打印设备，其特征在于，所述铲刀包括铲离部和引导部，所述铲离部靠近所述环形带，所述引导部自铲离部倾斜延伸用于引导三维产品的落料。
【文档编号】B22F3/115GK205522542SQ201620270392
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】陈昭哲
【申请人】深圳市彩富三维科技有限公司