一种大型3D打印机的制作方法

文档序号:15326909发布日期:2018-09-01 04:24阅读:229来源:国知局

本实用新型涉及一种大型3D打印机,属于3D打印技术领域。



背景技术:

3D打印,即是快速成型的一种,它是一种以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物体的技术,3D打印通常是采用数字的技术材料打印机来实现的。过去其常在模具制造,工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零件,该技术在珠宝,鞋类,工业设计,建筑,工程和施工,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。

现有的3D打印机的传动结构有很多,可实现不同打印精度,现有技术中一般采用框架式或十字型结构来实现,虽然这些机构能大致满足使用要求,但是其设计都不够巧妙,均未能突破传统的结构设计,通常是采用直线轴承或直线导轨提升的方式,导致其结构复杂,体积庞大,占用空间大,打印面积小,造成空间资源的浪费,也使得制造成本过高。而目前一般的大型3D打印机由于结构和材料的原因在生产加工大型产品的时候,其步骤非常复杂,材料成型难度较大,需耗费大量的时间和大量的人力。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型要解决的技术问题是提供一种大型3D打印机。

本实用新型的大型3D打印机,它包含Z轴升降丝杆、Z轴光轴、X轴联动皮带、Y轴联动皮带、打印平台、防护栏板、下方固定板、上方固定板、角钢框架、X轴驱动电机、X/Y平面固定角铝、下方支撑板、Z轴驱动电机、Y轴直线导轨、皮带压紧装置、直线导轨固定板、Y轴驱动电机固定角铝、Y轴驱动电机、X轴直线导轨、X轴导轨滑块、X轴光轴、挤出电机、加热棒、3D打印线材、进料口、挤出机散热块、温度传感器、加热块和出料喷头,所述的角钢框架上方平行安装有两组上方固定板,所述的角钢框架下方平行安装有两组下方支撑板,且下方支撑板之间通过下方固定板连接,所述的角钢框架中部安装有打印平台,且打印平台通过两根Z轴升降丝杆和四根Z轴光轴与上方固定板连接,所述的Z轴升降丝杆与Z轴驱动电机连接,且Z轴驱动电机安装在下方支撑板上,所述的角钢框架下方两侧安装有防护栏板,所述的打印平台上安装有两根X/Y平面固定角铝,且X/Y平面固定角铝内侧安装有X轴驱动电机,所述的X轴驱动电机与X轴联动皮带连接,所述的X/Y平面固定角铝之间安装有X轴直线导轨,所述的X轴直线导轨上安装有Y轴驱动电机,且Y轴驱动电机与Y轴联动皮带连接,所述的Y轴驱动电机下方安装有X轴导轨滑块,且X轴导轨滑块与X轴光轴滑动连接,所述的Y轴驱动电机通过Y轴驱动电机固定角铝与直线导轨固定板连接,所述的直线导轨固定板通过皮带压紧装置与X轴联动皮带连接,所述的直线导轨固定板上安装有Y轴直线导轨,且Y轴直线导轨上安装有挤出电机,所述的挤出电机与Y轴直线导轨滑动连接,所述的挤出电机通过皮带压紧装置与Y轴联动皮带连接,所述的挤出电机上端设置有进料口,且进料口内设置有3D打印线材,所述的挤出电机外侧安装有挤出机散热块,所述的挤出电机下端安装有加热块,且加热块内部设置有加热棒和温度传感器,所述的加热块下端设置有出料喷头。

作为优选,所述的Z轴升降丝杆对称设置在打印平台两侧中间位置,所述的Z轴光轴设置在打印平台两侧四角位置。

作为优选,所述的角钢框架竖直方向由4个角钢组成,水平方向由铝合金板材组成,形成一个长方体机构。

本实用新型的有益效果:它的结构简单,设计合理,通过多个电机联动实现打印头在打印平台上自下而上运动实现3D打印功能,适用于艺术创作、创客教育、产品研发、模具制造和建筑设计等领域,具备高精度、操作简单、安全可靠等特点,相较现有的3D打印机,该大型3D打印机打印效率高且打印体积显著增大,做出的模型不仅成型速度快,而且真实美观、坚固易用。

附图说明

为了易于说明,本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为图1中A处放大结构示意图;

图3为图1中B处放大结构示意图。

附图标记:Z轴升降丝杆1、Z轴光轴2、X轴联动皮带3、Y轴联动皮带4、打印平台5、防护栏板6、下方固定板7、上方固定板8、角钢框架9、X轴驱动电机10、X/Y平面固定角铝11、下方支撑板12、Z轴驱动电机13、Y轴直线导轨14、皮带压紧装置15、直线导轨固定板16、Y轴驱动电机固定角铝17、Y轴驱动电机18、X轴直线导轨19、X轴导轨滑块20、X轴光轴21、挤出电机22、加热棒23、3D打印线材24、进料口25、挤出机散热块26、温度传感器27、加热块28、出料喷头29。

具体实施方式

如图1-图3所示,本具体实施方式采用以下技术方案:它包含Z轴升降丝杆1、Z轴光轴2、X轴联动皮带3、Y轴联动皮带4、打印平台5、防护栏板6、下方固定板7、上方固定板8、角钢框架9、X轴驱动电机10、X/Y平面固定角铝11、下方支撑板12、Z轴驱动电机13、Y轴直线导轨14、皮带压紧装置15、直线导轨固定板16、Y轴驱动电机固定角铝17、Y轴驱动电机18、X轴直线导轨19、X轴导轨滑块20、X轴光轴21、挤出电机22、加热棒23、3D打印线材24、进料口25、挤出机散热块26、温度传感器27、加热块28和出料喷头29,所述的角钢框架9竖直方向由4个角钢组成,水平方向由铝合金板材组成,形成一个长方体机构,所述的角钢框架9上方平行安装有两组上方固定板8,所述的角钢框架9下方平行安装有两组下方支撑板12,且下方支撑板12之间通过下方固定板7连接,所述的角钢框架9中部安装有打印平台5,且打印平台5通过两根Z轴升降丝杆1和四根Z轴光轴2与上方固定板8连接,所述的Z轴升降丝杆1对称设置在打印平台5两侧中间位置,所述的Z轴光轴2设置在打印平台5两侧四角位置,所述的Z轴升降丝杆1与Z轴驱动电机13连接,且Z轴驱动电机13安装在下方支撑板12上,所述的角钢框架9下方两侧安装有防护栏板6,所述的打印平台5上安装有两根X/Y平面固定角铝11,且X/Y平面固定角铝11内侧安装有X轴驱动电机10,所述的X轴驱动电机10与X轴联动皮带3连接,所述的X/Y平面固定角铝11之间安装有X轴直线导轨19,所述的X轴直线导轨19上安装有Y轴驱动电机18,且Y轴驱动电机18与Y轴联动皮带4连接,所述的Y轴驱动电机18下方安装有X轴导轨滑块20,且X轴导轨滑块20与X轴光轴21滑动连接,所述的Y轴驱动电机18通过Y轴驱动电机固定角铝17与直线导轨固定板16连接,所述的直线导轨固定板16通过皮带压紧装置15与X轴联动皮带3连接,所述的直线导轨固定板16上安装有Y轴直线导轨14,且Y轴直线导轨14上安装有挤出电机22,所述的挤出电机22与Y轴直线导轨14滑动连接,所述的挤出电机22通过皮带压紧装置15与Y轴联动皮带4连接,所述的挤出电机22上端设置有进料口25,且进料口25内设置有3D打印线材24,所述的挤出电机22外侧安装有挤出机散热块26,所述的挤出电机22下端安装有加热块28,且加热块28内部设置有加热棒23和温度传感器27,所述的加热块28下端设置有出料喷头29。

本具体实施方式工作原理为:首先通过计算机辅助设计(CAD)或计算机动画建模软件建模,再将建成的三维模型“切片”成逐层的截面数据,并把这些信息传送到3D打印机上,3D打印机会把这些切片堆叠起来,直到一个固态物体成型,具体的成型过程可以理解为使用热塑性材料热熔,在计算机的控制下一层又一层的堆积成型,机器控制加热喷嘴可根据截面轮廓信息,作X-Y平面运动和Z方向的运动,丝状热塑性材料通过送丝机构送到喷嘴里,并加热到熔融状态,然后选择性涂覆在工作台之上,快速冷却后形成截面轮廓,完成一层截面后喷嘴增加一层的高度,然后进行下一层涂覆,熔融的丝材挤出后立即和前一层材料粘合在一起。重复上述动作,直至形成三维产品。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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