一种液体环境3D打印机的制作方法

本实用新型主要涉及能在液体环境下进行3D打印的打印机结构。

背景技术：

3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。现有的3D打印技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

随着3D打印技术的使用范围越来越广阔，对材料和打印环境的要求也变得多样化。有的材料性能要求其不被空气氧化，因此打印过程中需要保持真空环境或液体环境。现有的真空环境3D打印机已经成型，而液体环境下进行3D打印的打印机还很少。而对于在某种液体环境下才可以保证其不变性的材料，只有液体环境3D打印机才能满足此要求。但是，通常的物体放在液体环境中，往往会因为较大的浮力而不能正常固定，不但增加了3D打印的难度，而且还降低了打印精度。

技术实现要素：

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供了一种液体环境3D打印机，解决了液体环境下3D打印基底和模型不能简单放置，容易因浮力而产生漂浮或移动的问题，能将打印基底和模型固定在液体环境的打印空间中任何一个位置。

技术方案：为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：一种液体环境3D打印机，包括打印机外壳、液体内胆和三维定位装置，所述打印机外壳包括底板和一体设计的空心壳体，所述底板延伸出空心壳体且底板上还设有导轨衬底，所述液体内胆为顶部开口的方形容器，所述液体内胆的底部设有与打印机外壳底板上导轨衬底相匹配的导轨，所述液体内胆能演导轨衬底进入打印机外壳的内部空间；所述三维定位装置包括设在液体内胆内的X轴固定装置和Y轴固定装置，以及设在打印机外壳内侧壁上的Z轴固定装置，所述X轴固定装置和Y轴固定装置分别包括至少两个能在液体容器底部沿X轴或Y轴移动的固定块，所述Z轴固定装置为能沿打印机外壳内侧壁上下移动的固定块。

作为优选方案，所述液体内胆内沿X轴或Y轴方向设有至少一条截面为梯形的沟槽，所述固定块的底部设有与该沟槽匹配的楔块。

作为优选方案，所述Z轴固定装置包括设在打印机外壳的侧壁上的两条平行的且截面为梯形的沟槽、平移扣件和Z轴固定块，所述平移扣件的底部设有两个与沟槽匹配的楔块并通过该楔块与沟槽活动连接，所述固定块则通过梯形沟槽和楔块活动的连接在平移扣件上，所述平移扣件竖直方向设置。

作为优选方案，所述打印机外壳相对的侧别分别设有Y轴固定装置。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型可有效解决液体环境下进行3D打印时物体容易漂浮和平动的状况；同时，方便打印底板、打印成品和打印所需液体的取用，提高了产品使用时的便捷性。

附图说明

图1本实用新型所述液体环境3D打印机的结构示意图；

图2本实用新型所述X轴或Y轴固定装置的结构示意图；

图3本实用新型所述Z轴固定装置的结构示意图。

其中，打印机外壳1、液体内胆2、导轨衬底3、X轴固定装置4、Y轴固定装置5、Z轴固定装置6、沟槽7、楔块8、平移扣件9、固定块10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1～3所示，本实用新型的液体环境3D打印机，包括打印机外壳、液体内胆和三维定位装置，所述打印机外壳包括底板和一体设计的空心壳体，所述底板延伸出空心壳体且底板上还设有导轨衬底，所述液体内胆为顶部开口的方形容器，所述液体内胆的底部设有与打印机外壳底板上导轨衬底相匹配的导轨，所述液体内胆能演导轨衬底进入打印机外壳的内部空间；所述三维定位装置包括设在液体内胆内的X轴固定装置和Y轴固定装置，以及设在打印机外壳内侧壁上的Z轴固定装置，所述X轴固定装置和Y轴固定装置分别包括至少两个能在液体容器底部沿X轴或Y轴移动的固定块，所述Z轴固定装置为能沿打印机外壳内侧壁上下移动的固定块。

其中，所述液体内胆内沿X轴或Y轴方向设有至少一条截面为梯形的沟槽，所述固定块的底部设有与该沟槽匹配的楔块。作为优选方案，沟槽可以开设在液体内胆的四周侧壁上使固定块能沿X轴或Y轴移动，因此无需内胆底部支撑，从而能根据加工样品的需求调节高度获得足够的加工空间。当然也可以将沟槽设在液体内胆的底部。

所述Z轴固定装置包括设在打印机外壳的侧壁上的两条平行的且截面为梯形的沟槽、平移扣件和Z轴固定块，所述平移扣件的底部设有两个与沟槽匹配的楔块并通过该楔块与沟槽活动连接，所述固定块则通过梯形沟槽和楔块活动的连接在平移扣件上，所述平移扣件竖直方向设置。

本实用新型将打印机液体内胆取出，注入适量打印液体；将打印基底放入内胆中，调整X向和Y向固定装置的导轨，使固定装置运动到正确的位置；开启X向和Y向固定装置，将基板固定在水平方向；将液体内胆沿着打印机外壳的导轨衬底放入外壳内部；调整Z向固定装置的双向导轨，将该固定装置放置到合适的位置；开启Z向固定装置，将物体在垂直方向固定。打印完毕后，需要将模型取出的步骤与上述相反。

下面将分别对上述步骤进行详细的描述。(1)沿着打印机外壳的导轨衬底，将打印机液体内胆取出，在其中注入适量打印液体，以提供打印环境。在外用工具的帮助下，将打印基底放置到液体内胆的合适位置。(2)根据打印基底放置的位置，调整X向和Y向导轨，将两个固定装置调整到合适的位置，开启X向和Y向固定装置，将打印基底在水平底面上进行固定。(3)打印机液体内胆沿着打印机外壳的导轨衬底放入外壳内部。(4)调整Z向固定装置的双向导轨，将该固定装置调整到打印基底的正上方合适的位置，开启Z向固定装置，保证打印基底贴合底面被固定，在X、Y、Z三个方向都不能移动。(5)3D打印机的打印头在液体环境中进行打印，待打印结束，准备卸料。(6)关闭Z向固定装置，将其缩回至打印机外壳顶部。将液体内胆沿着导轨衬底平稳取出。(7)利用外部夹持工具，将打印成品夹持并固定后关闭X向和Y向固定装置。妥善取出打印成品并将其安放，在取出过程中要保证液体环境。(8)打印过程全部结束之后，将废液从液体内胆中倒出，并将打印机整体进行清洁，内胆放回外壳中，恢复3D打印机的原样。

综上所述，本实用新型的在液体环境中进行3D打印的打印机机架结构可以 保证打印基底和打印成品不产生漂浮和浮动状况，同时有效保证液体打印环境，其使用方法简单，效果明了。