3D打印装置刮刀组件的制作方法

本实用新型涉及一种3D打印装置刮刀组件，属于打印设备技术领域。

背景技术：

3D打印装置又称三维打印机，是一种采用累积制造技术（即快速成形技术）的机器，它的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器按照程序把产品一层层造出来。目前，常规的3D打印装置盛液机构只具有盛放打印溶液的功能，因此，一般都只能打印粘度较低的树脂溶液，当打印溶液粘稠度较高时，普通的盛液机构没有刮平功能，很难保证打印溶液表面的平整度，从而导致打印精度低或者无法打印。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种3D打印装置刮刀组件，本案由此产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种3D打印装置刮刀组件，可保证高粘度打印溶液表面的平整性，具有打印速度快、精度高、使用寿命长、操作方便等特点。

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

3D打印装置刮刀组件，包括支架、刮片和调节器，所述支架固定安装在3D打印装置基座上，刮片位于盛放打印溶液的物料槽内，刮片通过弹性件与调节器弹性连接，所述调节器安装在支架上，用于调节刮片与物料槽底部间距。

作为优选，所述调节器包括设置在支架下表面的2个导向片，所述导向片内侧设有纵向的导向槽，刮片两端安装在导向槽内，所述导向片之间设有一横向连接杆，刮片通过弹簧与连接杆相连，刮片顶部设有调节螺母，所述调节螺母安装在支架的螺孔内，转动调节螺母，可调节刮片与物料槽之间的距离。

作为优选，所述调节螺母采用千分尺。

作为优选，所述刮片与3D打印装置打印平台之间呈70~150°角设置。

上述3D打印装置刮刀组件工作原理：3D打印装置的控制机构控制曝光机构、打印机构、盛液机构开始工作，调节刮片与物料槽底部的间距，物料槽匀速转动，刮片将物料槽内的打印溶液刮成一个平整的打印层，打印层厚度为一个固化层；打印平台下降至物料槽底部，此时，打印平台下表面与物料槽透明软性薄膜上表面的间距为单层打印的厚度，物料槽停止转动，投影仪通过透明底板和透明软性薄膜向打印平台投射投影图像，使投影范围内的打印溶液固化并粘贴在打印平台上，固化结束后，打印平台上升，物料槽继续转动；打印平台再次下降至物料槽底部，刮片在物料槽转动过程中将被打印后的区域刮平，重复上述步骤进行第二层打印，直至打印结束。物料槽匀速转动速度为0.2~5转/分，物料槽停顿时间根据固化时间而定。

本实用新型所述的3D打印装置刮刀组件可使3D打印装置实现较高粘度打印溶液的打印（如陶瓷浆料等）。打印过程中，物料槽匀速转动，刮刀随物料槽转动均匀刮平打印溶液，并通过调节器可精确调节刮刀与物料槽底间距，保证每一层固化厚度均匀精准；打印平台与刮片之间呈70~150°角设置，可以使物料槽被固化区域360度随机打印，延长物料槽透明软性薄膜的使用寿命。

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。

附图说明

图1为本实施例的3D打印装置立体结构图；

图2为本实施例的物料槽剖视图；

图3为本实施例的驱动组件和基座立体结构图；

图4为图3的俯视图；

图5为本实施例的刮刀组件立体结构图；

图6为本实施例的刮刀组件主视图。

具体实施方式

本实施例所述的3D打印装置刮刀组件应用于3D打印装置中，实现高粘度溶液的3D打印。如图1所示，一种3D打印装置，包括基座1，设置在基座1内的曝光机构2、控制机构3，以及设置在基座1上的打印机构4和盛液机构5，其中，所述打印机构4包括模组41、滑动安装在模组41上的打印平台42，在本实施例中，所述打印平台42通过垂直设置在模组41上的丝杠43实现上下滑动，打印平台42与丝杠43相连，丝杠43与丝杠电机相连，通过丝杠电机驱动丝杠43转动，进而带动打印平台42移动，在打印过程中，打印平台42可自由上升/下降。所述控制机构3采用微处理器控制，控制机构3分别与曝光机构2、打印机构3和盛液机构4相连，用于控制各个机构的动作。所述曝光机构2包括投影仪，所述投影仪采用DLP投影仪，投影仪的曝光口21与打印平台42相对应。

所述3D打印装置盛液机构5包括用于盛放打印溶液的圆形物料槽51，用于驱动物料槽51转动的驱动组件，以及用于处理打印溶液的刮刀组件56。如图2所示，所述物料槽51底部为完全透明或者部分区域透明的底板511，底板511可以采用玻璃、塑料或者其他全透明材质。所述底板511上覆盖有一层厚度均匀的软性薄膜，所述软性薄膜包括从下往上依次覆盖在底板511上的硅胶层512和特氟龙膜层513，本实施例硅胶层512采用PDMS薄膜。软性薄膜由双层透明材料复合而成，在保证高透光率下的情况下，还具有良好的弹性和脱膜效果。所述硅胶层512厚度为0.5~1.5mm，所述特氟龙膜层513厚度为0.1~0.2mm。投影仪曝光固化的光通过透明的物料槽51底部直射打印平台42。

如图3-4所示，所述驱动组件包括转盘轴承52、轴承固定座53和驱动电机54，所述物料槽51固定安装在转盘轴承52上，所述轴承固定座53通过转盘底座55固定安装在基座1的上面板11上，所述驱动电机54采用齿轮电机，转动轴承52的内圈设有从齿轮521，齿轮电机上设有主齿轮541，通过主齿轮541和从齿轮521的配合，使转盘轴承52可在轴承固定座53上自由转动，进而带动物料槽51在基座1上旋转。

如图5-6所示，所述刮刀组件56包括支架561、刮片562和调节器，所述支架561通过连接件固定安装在基座1的上面板11上，刮片562位于物料槽51内，所述调节器包括设置在支架下表面的2个导向片563，所述导向片563内侧设有纵向的导向槽564，刮片562两端安装在导向槽564内，所述导向片563之间设有一横向连接杆565，刮片562通过弹簧567与连接杆565相连，刮片562顶部设有调节螺母566，在本实施例中，所述调节螺母566采用千分尺。所述调节螺母566上端安装在支架的螺孔内，底端顶住刮片562，转动调节螺母566，可调节刮片562的高度，进而调节刮片562与物料槽51之间的距离。所述打印平台42与刮片562之间呈70~150°角设置，一般为非360能整除的角度。这样设置，可以使物料槽51被固化区域360度随机打印，延长物料槽51透明软性薄膜的使用寿命。

上述3D打印装置的打印方法，包括如下步骤：

步骤1、控制机构3控制曝光机构2、打印机构4、盛液机构5开始工作，通过调节螺母566调节刮片562与物料槽51底部透明软性薄膜上表面的间距，物料槽51匀速转动，刮片562将物料槽51内的打印溶液刮成一个平整的打印层，打印层厚度为一个固化层；

步骤2、打印平台42下降至物料槽51底部，此时，打印平台42下表面与物料槽51透明软性薄膜上表面的间距为单层打印的厚度，物料槽51停止转动，投影仪通过透明底板和透明软性薄膜向打印平台42投射投影图像，使投影范围内的打印溶液固化并粘贴在打印平台42上，固化结束后，打印平台42上升，物料槽继续转动，物料槽51匀速转动速度一般为0.2~5转/分，物料槽51停顿时间根据固化时间而定，一般为0.5~10秒；

步骤3、打印平台42再次下降至物料槽51底部，刮片562在物料槽转动过程中将被打印后的区域刮平，重复步骤2进行第二层打印，直至打印结束。

采用本实施例所述的刮刀组件的3D打印装置可用于粘度较高的打印溶液，如陶瓷浆料等，可打印陶瓷3D物品。打印过程中，物料槽51匀速转动，刮刀562随物料槽51转动均匀刮平打印溶液，保证固化层的平整度，刮刀562同时通过调节器精确调节其底边与物料槽51底的间距，保证每一层固化厚度均匀精准；在物料槽51转动过程中，打印平台42可多次上升、下降（刮刀可以保证打印平台下降位置均已刮平），可大幅度提高打印速度。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。