CN205320374U - 一种用于打印pcb板的3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是提供一种用于打印PCB板的3D打印机，包括机架、支撑平台、X轴导轨、Y轴导轨、打印平台、基板、立柱、Z轴升降台、滚动丝杆、横梁、打印喷头、打印喷嘴、刮板、UV光固化装置、自清洗装置、油墨盒、送料导管；本实用新型的有益效果：采用UV紫外光固化导电银浆作为导电油墨，该油墨在UV光固化装置的照射下可迅速固化，缩短固化时间，可提高生产效率；与传统的导电浆料完全依赖高温焙烧的方式干燥相比，使用UV光固化方法固化温度低，能有效降低能耗，可节约生产成本。

Description

一种用于打印PCB板的3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别涉及一种用于打印PCB板的3D打印机。

背景技术

PCB(printedcircuitboard)即印制电路板，是各个电子零件组装时用的连接板，在当今电子产品生产中有着重要的作用。随着科技的进步，电子产品已经遍布各个领域，并且更新速度很快，同时对PCB的制作方法要求也越来越高。传统的PCB制作方法主要有机械制版工艺法、热转印法和丝网印刷工艺法。但是传统的PCB生产方法已不能满足生产需要，许多新技术被应用于PCB制造中。

随着3D打印技术的发展，3D打印技术的不断成熟将推动包括新材料技术、智能制造技术和堆积制造技术实现大的飞跃，将3D打印技术应用于PCB制造成为可能。在现有技术中，采用导电浆料打印PCB板已有报道，但是该技术还尚不成熟。传统的导电浆料完全依赖高温焙烧的方式干燥，此种方法能耗大，干燥时间长，不适合工业上大规模生产。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的提供一种用于打印PCB板的3D打印机。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于打印PCB板的3D打印机，其特征在于，包括机架、支撑平台、X轴导轨、Y轴导轨、打印平台、基板、立柱、Z轴升降台、滚动丝杆、横梁、打印喷头、打印喷嘴、刮板、UV光固化装置、自清洗装置、油墨盒、送料导管，所述机架位于水平地面上，所述支撑平台位于机架下方，所述支撑平台与机架固定相连，所述X轴导轨、Y轴导轨均位于支撑平台上，所述X轴导轨、Y轴导轨垂直相交，所述打印平台位于X轴导轨、Y轴导轨所在的平面上，所述打印平台可沿X轴导轨、Y轴导轨做往复运动，所述基板位于打印平台上，所述立柱位于支撑平台的四角处，所述立柱与支撑平台固定相连，所述Z轴升降台位于支撑平台上方，所述Z轴升降台与立柱活动相连，所述Z轴升降台与滚动丝杆相连，所述Z轴升降台在滚动丝杆的带动下沿垂直方向做往复运动，所述打印喷头位于Z轴升降台的横梁上，所述打印喷嘴位于打印喷头下方，所述刮板位于打印喷嘴一侧，若干个所述UV光固化装置位于打印喷头的两侧，所述油墨盒位于支撑平台上，所述油墨盒用于盛放导电油墨，所述油墨盒通过送料导管与打印喷头相连，所述导电油墨通过送料导管进入打印喷头，所述自清洗装置包括清洗液槽、清洗导管、废料槽、废料导管，所述清洗液槽、废料槽位于支撑平台上，所述清洗液槽用于盛放清洗液，所述清洗液槽通过清洗导管与打印喷头相连，所述废料槽用于盛放清洗打印喷头后的废料液，所述废料槽通过废料导管与打印喷头相连。

进一步，若干个所述UV光固化装置的数量为两个，所述UV光固化装置主要包括UV紫外灯和光量调节装置，通过控制所述光量调节装置可改变UV光固化装置发射出的紫外线的光强度进而改变照射到的导电油墨的光量。

进一步，所述导电油墨为UV紫外光固化导电银浆。

进一步，所述打印喷头采用压电式墨滴打印。

进一步，所述基板材料为聚酰亚胺(PI)、聚丙烯腈(PAN)中的任意一种。

进一步，所述Z轴升降台呈“日”字型结构。

进一步，所述滚动丝杆由步进电机进行驱动。

其中，所述X轴导轨、Y轴导轨、Z轴升降台、打印平台、升降平台、滚动丝杆、打印喷头、光固化装置、自清洗装置的控制可通过电路与计算机连接进而实现，其中所涉及到的电路技术均为现有技术，此处不再赘述。

本实用新型的优点在于：

(1)采用UV紫外光固化导电银浆作为导电油墨，该油墨在UV光固化装置的照射下可迅速固化，缩短固化时间，可提高生产效率；

(2)与传统的导电浆料完全依赖高温焙烧的方式干燥相比，使用UV光固化方法固化温度低，能有效降低能耗，可节约生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：

1.机架2.支撑平台3.X轴导轨4.Y轴导轨

5.打印平台6.基板7.立柱8.Z轴升降台

9.滚动丝杆10.横梁11.打印喷头12.打印喷嘴

13.刮板14.UV光固化装置15.自清洗装置16.油墨盒

17.送料导管18.清洗液槽19.清洗导管20.废料槽

21.废料导管

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，一种用于打印PCB板的3D打印机，其特征在于，包括机架1、支撑平台2、X轴导轨3、Y轴导轨4、打印平台5、基板6、立柱7、Z轴升降台8、滚动丝杆9、横梁10、打印喷头11、打印喷嘴12、刮板13、UV光固化装置14、自清洗装置15、油墨盒16、送料导管17、清洗液槽18、清洗导管19、废料槽20、废料导管21，所述机架1位于水平地面上，所述支撑平台2位于机架1下方，所述支撑平台2与机架1固定相连，所述X轴导轨3、Y轴导轨4均位于支撑平台2上，所述X轴导轨3、Y轴导轨4垂直相交，所述打印平台5位于X轴导轨3、Y轴导轨4所在的平面上，所述打印平台5可沿X轴导轨3、Y轴导轨4做往复运动，所述基板6位于打印平台5上，所述立柱7位于支撑平台2的四角处，所述立柱7与支撑平台2固定相连，所述Z轴升降台8位于支撑平台2的上方，所述Z轴升降台8与立柱7活动相连，所述Z轴升降台8与滚动丝杆9相连，所述Z轴升降台8在滚动丝杆9的带动下沿垂直方向做往复运动，所述打印喷头11位于Z轴升降台9的横梁10上，所述打印喷嘴12位于打印喷头11下方，所述刮板13位于打印喷嘴12一侧，若干个所述UV光固化装置14位于打印喷头11的两侧，所述油墨盒16位于支撑平台2上，所述油墨盒16用于盛放导电油墨，所述油墨盒16通过送料导管17与打印喷头11相连，所述导电油墨通过送料导管17进入打印喷头11，所述自清洗装置15位于支撑平台2上。

进一步，若干个所述UV光固化装置14的数量为两个，所述UV光固化装置主要包括UV紫外灯和光量调节装置，通过控制所述光量调节装置可改变UV光固化装置发射出的紫外线的光强度进而改变照射到的导电油墨的光量。

进一步，所述导电油墨为UV紫外光固化导电银浆，其中金属银以纳米尺寸的形式存在。

进一步，又因为纳米银油墨的性质不稳定，可能导致喷头堵塞，故加装自清洗装置，对打印喷头进行定期清洗，所述自清洗装置15包括清洗液槽18、清洗导管19、废料槽20、废料导管21，所述清洗液槽18用于盛放清洗液，所述清洗液槽18通过清洗导管19与打印喷头11相连，所述废料槽20用于盛放清洗打印喷头11后的废料液，所述废料槽20通过废料导管21与打印喷头11相连。

进一步，所述打印喷头11采用压电式墨滴打印。

进一步，所述基板6材料为聚酰亚胺(PI)、聚丙烯腈(PAN)中的任意一种。

进一步，所述Z轴升降台8呈“日”字型结构。

进一步，所述滚动丝杆9由步进电机进行驱动。

工作方式:利用本实用新型进行3D打印电路板时，首先印制电路板的图形和材料数据通过计算机软件的处理，设计出需要打印的三维固体实物的立体模型，并沿着与实际铅垂方向对应的计算机内部方向对三维固体实物的立体模型切片分层，得到每层的成型数据。之后，将与材料相对应的图文信息数据输送到对应材料的喷头，将基板6至于打印平台5上，并对其进行准确定位后，计算机控制打印喷头11运动并在同基板对应的区域喷出导电油墨，利用刮板13将多余的导电油墨除掉，以确保每层的打印精度，导电油墨在UV紫外灯的照射下固化，进而在打印上得到三维固体实物的底层，打印喷头11沿Z轴向上移动，然后逐层打印，最终打印出三维固体实物。打印过程中，打印平台5沿X轴导轨3、Y轴导轨4方向运动，打印喷头11则沿Z轴运动。

所采用的导电油墨中的金属银以纳米尺寸形式存在，易于凝聚、结块，很容易使材料不能顺利地从打印喷嘴12喷出，故需要定期对打印喷头11进行自清洗。清洗过程中即先对打印喷嘴12里剩余墨液进行吹送，使得残留墨液被推送出去，然后启动清洗泵，使清洗液流入打印喷头11，在气动压力下，冲洗打印喷头11，冲洗后的墨液随废料导管21进入废料槽20。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种用于打印PCB板的3D打印机，其特征在于：包括机架、支撑平台、X轴导轨、Y轴导轨、打印平台、基板、立柱、Z轴升降台、滚动丝杆、横梁、打印喷头、打印喷嘴、刮板、UV光固化装置、自清洗装置、油墨盒、送料导管，所述机架位于水平地面上，所述支撑平台位于机架下方，所述支撑平台与机架固定相连，所述X轴导轨、Y轴导轨均位于支撑平台上，所述X轴导轨、Y轴导轨垂直相交，所述打印平台位于X轴导轨、Y轴导轨所在的平面上，所述打印平台可沿X轴导轨、Y轴导轨做往复运动，所述基板位于打印平台上，所述立柱位于支撑平台的四角处，所述立柱与支撑平台固定相连，所述Z轴升降台位于支撑平台上方，所述Z轴升降台与立柱活动相连，所述Z轴升降台与滚动丝杆相连，所述Z轴升降台在滚动丝杆的带动下沿垂直方向做往复运动，所述打印喷头位于Z轴升降台的横梁上，所述打印喷嘴位于打印喷头下方，所述刮板位于打印喷嘴一侧，若干个所述UV光固化装置位于打印喷头的两侧，所述油墨盒位于支撑平台上，所述油墨盒用于盛放导电油墨，所述导电油墨为UV紫外光固化导电银浆，所述油墨盒通过送料导管与打印喷头相连，所述导电油墨通过送料导管进入打印喷头，所述自清洗装置包括清洗液槽、清洗导管、废料槽、废料导管，所述清洗液槽、废料槽位于支撑平台上，所述清洗液槽用于盛放清洗液，所述清洗液槽通过清洗导管与打印喷头相连，所述废料槽用于盛放清洗打印喷头后的废料液，所述废料槽通过废料导管与打印喷头相连。

2.根据权利要求1所述一种用于打印PCB板的3D打印机，其特征在于：所述若干个所述UV光固化装置的数量为两个，所述UV光固化装置主要包括UV紫外灯和光量调节装置，通过控制所述光量调节装置可改变UV光固化装置发射出的紫外线的光强度进而改变照射到的导电油墨的光量。

3.根据权利要求1所述一种用于打印PCB板的3D打印机，其特征在于：所述打印喷头采用压电式墨滴打印。

4.根据权利要求1所述一种用于打印PCB板的3D打印机，其特征在于：所述基板材质为聚酰亚胺、聚丙烯腈中的任意一种。

5.根据权利要求1所述一种用于打印PCB板的3D打印机，其特征在于：所述Z轴升降台呈“日”字型结构。

6.根据权利要求1所述一种用于打印PCB板的3D打印机，其特征在于：所述滚动丝杆由步进电机进行驱动。