CN105538698A - 一种3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印机，包括机架、安装在机架上部的喷头组件、位于喷头组件下方的打印平台，打印平台安装在机架上并可上下移动，所述喷头组件包括用于进给打印物料的进料管、位于进料管末端可以挤出打印物料的喷头以及从上到下依次套设于进料管的进给单元、散热单元、隔热单元和加热单元；本发明的3D打印机，大大提高3D打印机的打印成型精度，降低废品率；隔热单元可有效的阻隔加热单元的热量往散热单元传导，从而防止耗材过早软化及加热单元的热量损失，既降低了能耗又保证了耗材容易挤出。

Description

一种3D打印机

技术领域

本发明属于快速成形技术领域，具体涉及一种3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种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，是一种累积制造技术，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，其基本原理是通过把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，而打印出的产品，并可以即时使用。3D打印机过去常在模具制造、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，可用于珠宝，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***，土木工程，和许多其他领域。

3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。这些原材料经加热后熔化，从3D打印机的打印头喷头中喷出后冷却为固态，整个打印的过程就是喷头按照程序不断的喷出液体的原材料并成功在模型上冷却，最终得到3D的固体实物。但现有的3D打印机的喷头结构的加热端与散热端之间的隔热效果较差，因此加热端的热量会快速传递到散热端中，这样就引起两个问题：1、加热端的热量迅速传递到散热端中，导致加热端热量散失较大，能耗较高；2、散热端中的温度较高，耗材在散热端中过早软化，导致喷头的出丝效率低下、喷头易堵住、耗材挤出困难。

现有的3D打印机也包括可以升降的工作平台，但3D打印机出厂后，其工作平台无法调节，当工作平台的成型工作台面与喷嘴的移动平面不平行时，打印出的工件则容易出现倾斜问题，将严重影响打印工件的成型精度，废品率较高。此外，由于工作平台的升降行程已经固定，故升降高度已经固定，当工作平台与喷嘴的移动平面之间的距离过大或过小时，难以通过对工作平台的调节实现距离的调整，通过对工作平台的升降行程控制，则会影响喷嘴与工作平台之间的校准精度，缺陷明显。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种新型3D打印机，可便捷调整工作平台高度和倾斜度，解决了现有技术能耗高、喷头的出丝效率低下、喷头易堵住、耗材挤出困难等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种3D打印机，包括机架、安装在机架上部的喷头组件、位于喷头组件下方的打印平台，打印平台安装在机架上并可上下移动，所述喷头组件包括用于进给打印物料的进料管、位于进料管末端可以挤出打印物料的喷头以及从上到下依次套设于进料管的进给单元、散热单元、隔热单元和加热单元。

优选地，所述散热单元包括若干均匀设于进料管外壁的散热片。

优选地，所述散热片为圆形。

优选地，所述打印平台包括工作平台、位于工作平台下方的升降平台、调节螺母、固定在工作平台下端的调节螺栓以及设于工作平台侧面的水平仪，调节螺栓穿设于升降平台的一端与调节螺母螺纹配合。

优选地，还包括套设于调节螺栓的弹簧，弹簧的两端分别与工作平台和升降平台抵接。

优选地，所述调节螺栓、调节螺母和弹簧的数量均为四。

优选地，所述水平仪安装在工作平台侧面的凹槽中。

本发明的有益效果是：本发明所提供的3D打印机，通过旋转调节螺母，可以调节工作平台相对于升降平台的固定位置，同步旋转四个调节螺母，即可将工作平台整体向上或向下调节，进而达到调整工作平台与喷头的移动平面之间距离的目的；对单个调节螺母进行调节时，可以调节工作平台与喷头的移动平面之间的平行度，使两者之间的平行更加精确，整个调节过程可通过水平仪来观察是否调节到位，大大提高3D打印机的打印成型精度，降低废品率；隔热单元可有效的阻隔加热单元的热量往散热单元传导，从而防止耗材过早软化及加热单元的热量损失，既降低了能耗又保证了耗材容易挤出。

附图说明

图1是本发明3D打印机的结构示意图；

图2是本发明喷头组件的结构示意图；

图3是本发明打印平台的结构示意图。

附图标记说明：1、喷头组件；11、进料管；12、喷头；13、进给单元；14、散热单元；15、隔热单元；16、加热单元；2、打印平台；21、工作平台；22、升降平台；23、调节螺母；24、调节螺栓；25、弹簧；26、水平仪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如图1至图3所示，本发明所提供的3D打印机，包括机架、安装在机架上部的喷头组件1、位于喷头组件1下方的打印平台2，打印平台2安装在机架上并可上下移动，所述喷头组件1包括用于进给打印物料的进料管11、位于进料管末端可以挤出打印物料的喷头12以及从上到下依次套设于进料管11的进给单元13、散热单元14、隔热单元15和加热单元16，进给单元13设置为进给进料管11中的打印物料，加热单元16设置为将进料管11中的打印物料加热至软化，被加热至软化的打印物料，经进料管11进给至喷头12，并经喷头12挤出到打印平台2，被挤出的打印物料接触空气或其他冷却气体，迅速降温并硬化和定型；隔热单元15可有效的阻隔加热单元16的热量往散热单元14传导，从而防止耗材过早软化及加热单元16的热量损失。

所述散热单元14包括若干均匀设于进料管11外壁的散热片，散热片的形状可以多种多样，如三角形、多边形、圆形、椭圆形等等，在本实施例中，散热片为圆形。

所述打印平台2包括工作平台21、位于工作平台21下方的升降平台22、调节螺母23、固定在工作平台21下端的调节螺栓24以及设于工作平台21侧面的水平仪26，调节螺栓24穿设于升降平台22的一端与调节螺母23螺纹配合，所述水平仪26安装在工作平台21侧面的凹槽中，水平仪26可以用于开启3D打印机时检查工作平台21的水平度，也可用于调整工作平台21水平度时观察是否调节到位；升降平台22固定在机架上并可上下移动，旋转调节螺母23，可以调节工作平台21相对于升降平台22的固定位置，同步旋转四个调节螺母23，即可将工作平台21整体向上或向下调节，进而达到调整工作平台21与喷头12的移动平面之间距离的目的；对单个调节螺母23进行调节时，可以调节工作平台21与喷头12的移动平面之间的平行度，使两者之间的平行更加精确。

该3D打印机还包括套设于调节螺栓24的弹簧25，弹簧25的两端分别与工作平台21和升降平台22抵接，由于弹簧25的作用，升降平台22的下表面始终与调节螺母23抵接，当旋转调节螺母23时，工作平台21的会上下移动，从而便于在旋转调节螺母23的过程中实时观察工作平台21的平行状态，方便调节。

在该实施例中，调节螺栓24、调节螺母23和弹簧25的数量均为四，调节螺栓24固定在工作平台21下表面的四个角附近。所述调节螺栓24、调节螺母23和弹簧25的数量还可以均为三个，利用不在同一直线上的三点可以确定一个平面的原理，同样可以确定工作平台21的高度和位置，同样也能达到上述技术效果，结构更简单，调节更便捷。

本3D打印机的其它部件均采用现有技术。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种3D打印机，其特征在于：包括机架、安装在机架上部的喷头组件(1)、位于喷头组件(1)下方的打印平台(2)，打印平台(2)安装在机架上并可上下移动，所述喷头组件(1)包括用于进给打印物料的进料管(11)、位于进料管末端可以挤出打印物料的喷头(12)以及从上到下依次套设于进料管(11)的进给单元(13)、散热单元(14)、隔热单元(15)和加热单元(16)。

2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于：所述散热单元(14)包括若干均匀设于进料管(11)外壁的散热片。

3.根据权利要求2所述的3D打印机，其特征在于：所述散热片为圆形。

4.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于：所述打印平台(2)包括工作平台(21)、位于工作平台(21)下方的升降平台(22)、调节螺母(23)、固定在工作平台(21)下端的调节螺栓(24)以及设于工作平台(21)侧面的水平仪(26)，调节螺栓(24)穿设于升降平台(22)的一端与调节螺母(23)螺纹配合。

5.根据权利要求4所述的3D打印机，其特征在于：还包括套设于调节螺栓(24)的弹簧(25)，弹簧(25)的两端分别与工作平台(21)和升降平台(22)抵接。

6.根据权利要求4所述的3D打印机，其特征在于：所述调节螺栓(24)、调节螺母(23)和弹簧(25)的数量均为四。

7.根据权利要求4所述的3D打印机，其特征在于：所述水平仪(26)安装在工作平台(21)侧面的凹槽中。