CN205439278U - 一种可折叠、壁挂式、注射型三维打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，包括X轴移动模块、Z轴移动模块、Y轴移动模块、调节件和打印模块，Z轴移动模块由X轴移动模块驱动进行X轴方向移动，Y轴移动模块由Z轴移动模块驱动进行Z轴方向移动，打印模块由Y轴移动模块驱动进行Y轴方向移动，X轴移动模块包括两条X轴方向平行设置的X导轨，X导轨的长度方向设有若干固定位，调节件设置有与固定位匹配的调节位，调节件通过固定位和调节位分别与两条X导轨固定连接，Y轴移动模块包括可折叠的Y导轨，Y导轨包括由铰链连接的固定轨和折叠轨，固定轨与Z轴移动模块连接，打印模块与折叠轨连接。本实用新型适用于打印大型物体，便于取出，结构紧凑，不使用时可折叠收纳。

Description

一种可折叠、壁挂式、注射型三维打印机

技术领域

本实用新型涉及一种三维打印机，特别涉及一种可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，属于3D打印技术领域。

背景技术

3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，利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打印机出现在上世纪90年代中期，即一种利用光固化和纸层叠技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“印材料”，通过电脑控制把“打印材料”层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。如今，这一技术在多个领域得到应用，人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。

3D打印技术无需模具和机械加工即能成型，能直接由设计好的计算机图形数据生成任何形状的物体。3D打印可以节约90％左右的材料；这种技术是一种短流程、低成本、数字化、高性能的制备、构建、制造一体化的变革性技术。这种技术对构件的制造非常重要，尤其对于一部分高性能、难加工的构建技术革命，潜力巨大；但是，3D打印机在使用过程中仍存在一些问题，主要表现为成本较高。目前很多三维打印机使用的打印材料是液态树脂，其可利用聚焦激光束精确地点硬化；这种技术可以创作结构复杂的雕塑，但打印速度非常慢，大约是每秒数毫米。三维打印机主要的打印材料是塑料、树脂和金属，以骨骼等有机原料为打印材料的研究正在进行并有了初步成果；尽管已开发了许多同质和异质的3D打印材料，新材料开发的需求仍然存在。另外，3D打印功能还受到打印对象的限制，实现3D打印的前提是将二维的图片或物体还原成三维模型。

当今3D打印的高新技术主要在于其工艺过程，包括立体光固化(SLA)、选择性激光烧结(SLS)和熔融沉积成型(FDM)等。

立体光固化技术(SLA)先由软件把3D的数字模型“切”成若干平面，形成很多剖面；液体打印材料装在可升降工作台上的液体槽里，其可通过紫外激光照射固化；打印操作时，紫外线激光首先进行底层固化，然后随平台下移，逐层固化、最终成型。SLA技术的优点是精度高，可以表现准确的表面和平滑效果，精度可以达到每层厚度0.05毫米到0.15毫米；缺点为可使用的打印材料有限，不能多色成型。

熔融沉积成型技术同样需要把3D模型薄片化，但成型原理不同。其首先将材料高温融化成液态，然后通过喷嘴挤压成很小的球形颗粒，并且这些颗粒喷出后立即固化；最后通过这些颗粒在立体空间的排列组合形成实物。这种技术成型精度和成型实物强度更高并可以彩色成型，但是成型后表面粗糙。

选择性激光烧结(SLS)是以不同材料的粉末为原料通过激光烧结成型的技术。其首先将材料粉末平整铺洒在成形零件的上表面；然后用高强度的CO2激光器在刚铺的新层材料上扫描、烧结出零件截面，并与下面已成形的部分粘接；一层截面烧结完成后，铺上新层材料粉末，并选择性烧结下层截面，层层叠加而成型。SLS成型实物比SLA要结实得多，通常用来制作结构功能件；激光束选择性地熔合粉末材料工艺简单，不需要碾压和掩模步骤，使用热塑性塑料材料可以制作活动铰链之类的零件；缺点是成型实物表面多粉多孔，可使用密封剂改善并强化零件，通过刷吹方法轻易去除原型件上未烧结的粉末材料。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，解决3D打印装置小型轻量化与大尺度打印需求之间的矛盾。

本实用新型技术方案如下：一种可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，包括X轴移动模块、Z轴移动模块、Y轴移动模块、调节件和打印模块，所述Z轴移动模块由X轴移动模块驱动进行X轴方向移动，所述Y轴移动模块由Z轴移动模块驱动进行Z轴方向移动，所述打印模块由Y轴移动模块驱动进行Y轴方向移动，所述X轴移动模块包括两条X轴方向平行设置的X导轨，所述X导轨的长度方向设有若干固定位，所述调节件设置有与固定位匹配的调节位，所述调节件通过固定位和调节位分别与两条X导轨固定连接，所述Y轴移动模块包括可折叠的Y导轨，所述Y导轨包括由铰链连接的固定轨和折叠轨，所述固定轨与Z轴移动模块连接，所述打印模块与折叠轨连接。

进一步的，所述固定位和调节位为孔。

进一步的，所述调节件与X导轨通过螺栓固定连接。

进一步的，所述固定轨和折叠轨分别设置相互配合的锁环和凸起，所述锁环设有供所述凸起嵌入的孔或槽。

优选的，所述凸起为长方体。

优选的，所述X轴移动模块和Y轴移动模块为滚轮鱼线驱动，所述Z轴移动模块为丝杠驱动。

优选的，所述Y轴移动模块包括驱动电机，所述驱动电机设置于固定轨。

本实用新型所述的技术方案的有益效果在于本三维打印机可将X导轨安装于任意墙壁或者支架上进行组建；由于X导轨之间通过调节件连接，可根据实际需要控制X导轨间间距以及X轴方向移动范围，配合相应长度的Z轴丝杆以适应打印物体的尺寸需求，整体打印高度可达2米，能够打印大型物体，同时由于X导轨和调节件可拆装，因此打印大型物体后方便取出物体。Y导轨折叠设置，在不适用时可将其折叠使折叠轨贴合墙面，结构紧凑节省使用空间。本实用新型基于注射型挤出机，将FDM技术从机械、食品等小构件领域拓展应用到建筑、雕塑等大尺度构建领域，是一种适应于多方面、多样化、多功能的新型三维打印设备。

附图说明

图1为本实用新型结构正视示意图。

图2为本实用新型结构左视示意图。

图3为本实用新型结构俯视示意图。

图4为Y导轨非折叠状态局部示意图。

图5为Y导轨折叠状态局部示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

请参见图1至图5，本实施例所涉及可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，包括X轴移动模块、Z轴移动模块1、Y轴移动模块2、调节件3和打印模块4。X轴移动模块包括了两条X轴方向平行设置的X导轨51，X导轨51与墙壁固定连接。X导轨51的长度方向设有若干固定位51a，固定位51a一般为螺孔，调节件3是设置了通孔作为调节位3a的角型件。通过选择不同的固定位51a和调节位3a，采用螺栓将调节件3和两条X导轨51固定，由调节件3确定了X轴方向以及Z轴方向的行程。X轴移动模块还包括了X轴电机、X滑块52和鱼线53，X电机轴上设置两个滚轮，鱼线53在两个滚轮轮上缠绕方向相反，X滑块52固定在鱼线53上。这样X电机转动时，滚轮一个收线一个放线，X滑块52由鱼线53拉动在X导轨51上滑动。

Z轴移动模块1与X滑块52固定连接，Z轴移动模块1包括了Z轴电机11、丝杆12和Z移动块13，Z轴电机驱动丝杆转动，Z移动块与丝杆配合上下移动。

Y轴移动模块2包括可折叠的Y导轨21、Y轴电机22和Y滑块23，与X轴移动模块驱动原理相同，通过Y轴电机22的转动利用鱼线拉动Y滑块23沿Y导轨21移动。打印模块4采用基于FMD技术的注射型挤出机，并采用步进电机和三维打印齿轮驱动。与X轴移动模块所不同的是，Y导轨21包括由铰链21a连接的固定轨21c和折叠轨21b，其中固定轨21c与Z移动块12固定连接，而打印模块4则通过Y滑块23连接于折叠轨21b。因此，Y导轨21通过铰链21a实现了折叠和展开。为了防止Y导轨21在打印工作进行时误动作产生折叠使打印错位，在固定轨21c和折叠轨21b分别设置相互配合的锁环61和凸起62，图4和图5中所示锁环61设有供凸起62嵌入的孔或槽，其设置在折叠轨21b的上侧面，与之对应的凸起62呈长方体结构设置在固定轨21c的上侧面。Y导轨21处于展开状态时，凸起62嵌入锁环61可防止Y导轨21折叠，当打印机需要折叠时，手动打开锁环61使凸起62脱离，将折叠轨21b转动使其向右靠近调节件3，实现紧贴墙壁的收纳。

Claims (7)

1.一种可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，其特征在于：包括X轴移动模块、Z轴移动模块、Y轴移动模块、调节件和打印模块，所述Z轴移动模块由X轴移动模块驱动进行X轴方向移动，所述Y轴移动模块由Z轴移动模块驱动进行Z轴方向移动，所述打印模块由Y轴移动模块驱动进行Y轴方向移动，所述X轴移动模块包括两条X轴方向平行设置的X导轨，所述X导轨的长度方向设有若干固定位，所述调节件设置有与固定位匹配的调节位，所述调节件通过固定位和调节位分别与两条X导轨固定连接，所述Y轴移动模块包括可折叠的Y导轨，所述Y导轨包括由铰链连接的固定轨和折叠轨，所述固定轨与Z轴移动模块连接，所述打印模块与折叠轨连接。

2.根据权利要求1所述的可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，其特征在于：所述固定位和调节位为孔。

3.根据权利要求1所述的可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，其特征在于：所述调节件与X导轨通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求1所述的可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，其特征在于：所述固定轨和折叠轨分别设置相互配合的锁环和凸起，所述锁环设有供所述凸起嵌入的孔或槽。

5.根据权利要求4所述的可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，其特征在于：所述凸起为长方体。

6.根据权利要求1所述的可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，其特征在于：所述X轴移动模块和Y轴移动模块为滚轮鱼线驱动，所述Z轴移动模块为丝杠驱动。

7.根据权利要求1所述的可折叠、壁挂式、注射型三维打印机，其特征在于：所述Y轴移动模块包括驱动电机，所述驱动电机设置于固定轨。