一种高精度3D打印机的制作方法

一种高精度3d打印机
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印机技术领域，尤其涉及一种高精度3d打印机。


背景技术：

2.3d打印机又称三维打印机，是一种利用快速成形技术，以数字模型文件为基础，采用成型材料，通过逐层打印的方式来构造三维的实体的打印设备。随着3d打印技术的快速发展，3d打印机被广泛的应用于工业、医疗、教学、航空航天等领域，3d打印的基本原理是分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3d实体。3d打印技术的主流技术包括立体光固化技术(sla)、熔融沉积成型(fdm)、选择性激光熔化技术(slm)、数字光处理技术(dlp)、三维打印黏结成型(3dp)等。
3.其中立体光固化技术(sla)是最早出现的快速原型制造工艺，sla技术所用光源为激光，具有波长单一、光斑尺寸小和功率密度大的特点，通过精确控制激光扫描头，激光照射光敏树脂使光敏树脂层层固化成型，可以实现零件高速度、高精度成型。具体工作时，事先将光敏树脂倒入树脂槽中，将树脂槽固定在工作台上，打印平台的连续层结构沉入到光敏树脂槽中，此时激光接触的光敏树脂瞬间聚合成固体，而未与光接触的光敏树脂则还会是保持液态，但是在打印机工作过程中，打印平台在电机的驱动下工作下降时，会在光敏树脂中产生波动或漩涡，造成光敏树脂槽不能及时向固化区域补充新的光敏树脂，而导致打印出的打印件表面不均匀，打印件精度较低。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在的光敏树脂产生波动、打印件精度较低的技术问题，本实用新型提供了如下技术方案。
5.本实用新型一种高精度3d打印机，包括打印机本体、工作台和激光系统，所述工作台上部设有树脂料槽，所述树脂料槽一侧设有由升降机构控制的在树脂料槽内升降的打印平台，所述树脂料槽一侧设有抹平机构，所述抹平机构包括由第一驱动电机和第二驱动电机驱动的第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆的第一螺母下部设有第一连接块，所述第二丝杆的第二螺母下部设有第二连接块，所述第一连接块一侧设置的第三驱动电机的输出端连接的旋转轴的一端与第二连接块转动连接，所述旋转轴外部套设有辊筒，用于将波动的光敏树脂滚动抹平。
6.作为进一步的技术方案，所述辊筒竖直方向的下端位于树脂料槽内部与所述树脂料槽的打印层上部在水平方向接触。
7.作为进一步的技术方案，所述辊筒外侧套设有防粘膜，防止辊筒对光敏树脂的黏连。
8.作为进一步的技术方案，所述辊筒转动速度与所述第一螺母和所述第二螺母移动速度一致。
9.作为进一步的技术方案，所述第一螺母和第二螺母之间固定连接有连杆，以保证
所述第一螺母和所述第二螺母水平运动时的同步平稳性。
10.作为进一步的技术方案，所述第一丝杆一端与位于工作台一侧的第一支撑板固定连接的第一驱动电机的输出端连接，所述第一丝杆另一端与位于树脂料槽一侧的第二支撑板转动连接。
11.作为进一步的技术方案，所述辊筒为外径由两端向中间逐渐减少的形状，以便于将位于四周的光敏树脂将中间固化区域挤压抹平。
12.本实用新型的有益效果，本实用新型在树脂料槽一侧设置了抹平机构，由平行的两个丝杆的运动带动辊筒对下沉时产生波动的树脂滚动抹平，第一丝杆下方第一连接块设置了第三驱动电机，第三驱动电机可对辊筒的滚动速度进行调整，第一丝杆和第二丝杆的旋转运动通过第一螺母和第二螺母转化为直线运动，进而带动辊筒在水平方向的运动对树脂进行抹平，同时第三驱动电机带动辊筒以旋转轴为中心转动，进一步对波动的树脂进行抹平操作，使树脂水平面减少波动，提高了3d打印机的打印精度，辊筒外部套设的防粘膜可减少辊筒对树脂的黏连，防止辊筒对树脂打印层造成影响，进一步提高打印精度。
附图说明
13.图1是本实用新型高精度3d打印机的总体结构示意图；
14.图2是本实用新型高精度3d打印机的抹平机构示意图；
15.图3是本实用新型高精度3d打印机的辊筒机构示意图；
16.图中：1-打印机本体；2-工作台；3-激光系统；4-树脂料槽；5-升降机构；6-打印平台；7-抹平机构；701-第一驱动电机；702-第一丝杆；703-第一螺母；704-第二驱动电机；705-第二丝杆；706-第二螺母；707-第一连接块；708-第二连接块；709-旋转轴；710-连杆；711-辊筒；8-第三驱动电机；9-第一支撑板；10-第二支撑板；11-第三支撑板；12-第四支撑板。
具体实施方式
17.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
19.如图1所示，本实用新型一种高精度3d打印机，包括打印机本体1、工作台2和激光系统3，所述工作台2上部设有树脂料槽4，树脂料槽4内用于容纳液态的光敏树脂，所述树脂料槽4一侧设有升降机构5，升降机构5上部连接有打印平台6，由升降机构5控制打印平台6
在树脂料槽4内上下升降，当激光系统3照射位于打印平台6上部的光敏树脂打印层时，光敏树脂固化完成一层的打印，此时升降机构5控制打印平台6下降一层，液体的光敏树脂向固化区域流动时产生波动，由下述的抹平机构7将波动的光敏树脂抹平。
20.如图1和图2所示，所述树脂料槽4一侧设有抹平机构7，所述抹平机构7包括位于工作台2一侧的第一支撑板9和第三支撑板11，第一支撑板9上部固定连接有第一驱动电机701，第一驱动电机701的输出端连接有第一丝杆702，所述第一丝杆702与位于树脂料槽4另一侧的第二支撑板10转动连接，第一丝杆702可在第一驱动电机701的驱动下旋转运动，第一丝杆702外侧连接有第一螺母703，第一螺母703为丝杆螺母，可将第一丝杆702的旋转运动转化为第一螺母703的直线运动。第三支撑板11上部固定连接有第二驱动电机704，第二驱动电机704的输出端连接有第二丝杆705，所述第二丝杆705与位于树脂料槽4另一侧的第四支撑板12转动连接，第二丝杆705可在第二驱动电机704的驱动下旋转运动，第二丝杆705外侧连接有第二螺母706，第二螺母706为丝杆螺母，可将第二丝杆705的旋转运动转化为第二螺母706的直线运动。第一丝杆702与第二丝杆705平行设置，所述第一螺母703和第二螺母706之间固定连接有连杆710，连杆710与第一丝杆702和第二丝杆705垂直，以保证所述第一螺母703和所述第二螺母706水平运动时的同步平稳性。
21.如图2和图3所示，所述第一螺母703下部设有第一连接块707，所述第二螺母706下部设有第二连接块708，第一连接块707和第二连接块708均为垂直向下的板状结构，其厚度与宽度以不接触树脂料槽4为准，所述第一连接块707一侧设置有第三驱动电机8，第三驱动电机8的输出端朝向第二连接块708的方向连接有旋转轴709，所述旋转轴709的一端与第二连接块708转动连接，旋转轴709可在第三驱动电机8的驱动下旋转，所述旋转轴709外部套设有辊筒711，辊筒711为中空的圆筒状结构，辊筒711用于将波动的光敏树脂滚动抹平，应当注意的是，所述辊筒711竖直方向的下端位于树脂料槽4内部，且与所述树脂料槽4的打印层上端在水平方向接触，在打印平台6在树脂料槽内下降一层时，辊筒711可将高于打印层的树脂抹平挤压至固化区域处，使固化区域处的光敏树脂与其他区域水平方向上一致，在进行下一层打印时，激光系统3对水平的光敏树脂进行照射固化，防止波动的光敏树脂降低打印精度，提高了3d打印机的打印精度。
22.在进一步的一个实施例中，所述辊筒711外侧套设有防粘膜，防止辊筒711对光敏树脂的黏连。优选的是，所述辊筒711为外径由两端向中间逐渐减少的形状，以便于将位于四周的光敏树脂将中间固化区域挤压抹平，所述辊筒711转动速度与所述第一螺母703和所述第二螺母706移动速度一致。
23.上面结合附图对本实用新型优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型构思的前提下做出各种变化或等效替换，因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。