一种熔融沉积成型3D打印机的机械组件的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别涉及一种熔融沉积成型3D打印机的机械组件。

背景技术：

3D打印技术，属于快速成形技术的一种，它是以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维物体的技术。3D打印机是利用3D打印技术来打印三维物体的设备，目前，市面上销量最多且应用最广的是熔融沉积成型3D打印机。熔融沉积成型3D打印机的基本工作原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器通过加热把原料融化，并按照程序把产品一层层地打印出来。熔融沉积成型3D打印机在打印前需要将打印平台加热到一定温度才能开始打印，打印成型后的物体必须要等成型腔自然冷却后才能取出。打印产品的成型精度除了受传动精度的影响外，受材料冷却变形的影响也较大。而现有的熔融沉积成型3D打印机大多采用单一功能的机械组件，如专利申请号为2014205645075的《一种小型3D打印机》，其将3D打印机的机架设置成一体化的井字形结构，降低了工作平台的振动，但其单一功能的工作平台和打印头组件没有有效的冷却装置，从而会降低打印产品的成型精度。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是针对上述现有技术的问题，提供一种熔融沉积成型3D打印机的机械组件，其结构简单紧凑、可简化操作、大大提高了打印效率，还通过自带的压力传感器进行自动调平，避免转动后的工作平台不平导致的打印失败或低质量。

本实用新型采用的技术方案为：一种熔融沉积成型3D打印机的机械组件，其特征在于，包括打印头组件和设置于打印头组件下方的工作平台，所述工作平台为圆形，沿圆周方向上设有若干独立块和隔温板，所述隔温板设于相邻独立块之间，所述独立块内部设有冷却组件和加热组件；所述打印头组件包括加热机构、与该加热机构连接的散热机构，加热机构包括加热块和喷嘴部，所述加热块设于喷嘴部下方，所述散热机构包括散热管，散 热液体和若干散热翅片，散热管设于加热块上方，散热翅片设于散热管的侧面；所述工作平台连接有旋转驱动装置。

所述加热块和喷嘴部之间设有压力传感器。

所述冷却组件包括冷却通道、进口和出口，所述进口设于独立块的侧面，出口设于独立块底部，进口和出口通过冷却通道连通；所述加热组件包括加热电阻丝，该加热电阻丝沿冷却通道均匀布置。

所述进口处设有吹风机，所述出口处设有排风机。

所述冷却通道为螺旋形或S形。

所述冷却组件和加热组件上均设有温度传感器。

所述独立块数量为3个。

所述散热管为筒状双层中空结构，其上还设有温度传感器，所述散热翅片为中空结构，且与散热管连通。

本实用新型的有益效果为：1、打印头组件在打印用独立块上进行打印，邻另两块独立块分别作为冷却区和预热区，也在进行冷却和预加热的工作，如此循环工作，节省了预热和冷却的时间，提高了打印设备的工作效率，节约了资源；

2、三个独立块均可进行快速冷却与加热，不仅有效的提高其使用效率，且节约工作间隔时间，提高工作效率。冷却介质为冷空气，可重复循环使用，节能减排；

3、工作平台转动时容易导致平台走位，需要经常性的调平，比较繁琐；而且手动调节的平台不能实现无人化操作，既繁琐又不安全。本装置利用压力传感器可以达到自动化调节的目的，节省时间，且安全，操作简便。

附图说明

图1为本实用新型中工作平台的结构示意图；

图2为本实用新型中打印头组件的结构示意图；

图示说明：1-独立块，2-隔温板，3-进口，4-冷却通道，5-加热块，6-喷嘴部，7-压力传感器，8-散热管，9-散热液体，10-散热翅片。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步地说明。

如图1和图2所示，一种熔融沉积成型3D打印机的机械组件，其特征在于，包括打印头组件和设置于打印头组件下方的工作平台，所述工作平台为圆形，沿圆周方向上设有若干独立块(1)和隔温板(2)，所述隔温板(2)设于相邻独立块(1)之间，隔温板(2)可有效的防止独立块(1)之间温度差的相互影响；所述独立块(1)内部设有冷却组件和加热组件；所述打印头组件包括加热机构、与该加热机构连接的散热机构，加热机构包括加热块(5)和喷嘴部(6)，所述加热块(5)设于喷嘴部(6)下方，所述散热机构包括散热管(8)，散热液体(9)和若干散热翅片(10)，散热管(8)设于加热块(5)上方，散热翅片(10)设于散热管(8)的侧面；所述工作平台连接有旋转驱动装置。

所述加热块(5)和喷嘴部(6)之间设有压力传感器(7)。

所述冷却组件包括冷却通道(4)、进口(3)和出口，所述进口(3)设于独立块(1)的侧面，出口设于独立块(1)底部，进口(3)和出口通过冷却通道(4)连通；所述加热组件包括加热电阻丝，该加热电阻丝沿冷却通道(4)均匀布置。

所述进口(3)处设有吹风机，所述出口处设有排风机。

所述冷却通道(4)为螺旋形或S形。

所述冷却组件和加热组件上均设有温度传感器，用以监测独立块(1)的实时温度情况。

所述独立块(1)数量为3个。

所述散热管(8)为筒状双层中空结构，其上还设有温度传感器，用以监测散热管(8)中散热液体(9)的实时温度情况。所述散热翅片(10)为中空结构，且与散热管(8)连通，进一步增加散热液体(9)的流经路径长度，提高散热效率。

工作原理：将对应打印头组件的独立块(1)设为打印区，相邻另两块独立块(1)分别作为冷却区和预热区，通过转动工作平台把已预热好的独立块(1)送至打印区进行打印，与此同时开始加热下一独立块(1)；独立块(1)当需要冷却时，气体可以顺利通过 冷却道进行冷却，当需要预热时，电阻丝快速加热进行预热，缩短工作间隙，提高工作效率。为了保证打印质量，每次转动打印头组件后需要进行调平，当两者碰触时，独立块(1)平台对打印头施加压力传导到压力传感器(7)，压力传感器(7)输出信号发生变化被相连电路及处理器识别，立即停止相对运动，确定该时刻位置为起始位置。这时候打印头开始打印，第一层可以刚好结合到平台面。当打印成型完成，将带有成型的独立块(1)经转动工作平台移至冷却区并通过吹风机及排风机组合进行冷却，同时已预热的下一独立块(1)已经送至打印区进行新工件的打印，待第一次打印成型工件冷却完成后，可轻松取下成型工件。而打印独立块(1)和冷却独立块(1)分别旋转至冷却区和预热区，进行下一轮的打印。

以上所述仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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、改进及替代，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。