RU2567318C1 - Device of displacement of 3d-printer working table - Google Patents
Device of displacement of 3d-printer working table Download PDFInfo
- Publication number
- RU2567318C1 RU2567318C1 RU2014118121/05A RU2014118121A RU2567318C1 RU 2567318 C1 RU2567318 C1 RU 2567318C1 RU 2014118121/05 A RU2014118121/05 A RU 2014118121/05A RU 2014118121 A RU2014118121 A RU 2014118121A RU 2567318 C1 RU2567318 C1 RU 2567318C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- desktop
- axis
- print head
- carriage
- guides
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к технологии изготовления трехмерного (объемного) изделия (физического объекта, или макета, или модели) по цифровой 3D-модели методами быстрого прототипирования, которое может быть реализовано экструзионным осаждением последовательности слоев в сечении изделия. Экструзионные 3D-принтеры могут быть использованы в различных областях человеческой деятельности, например, при производстве и освоении новой продукции - для быстрого изготовления прототипов моделей, в т.ч корпусов экспериментальной техники - автомобилей, телефонов, радиоэлектронного оборудования; в промышленности, например, для быстрого производства (преимущественно, единичного или мелкосерийного) готовых деталей из материалов, поддерживаемых 3D-принтерами, например, моделей и форм для литейного производства, тары и упаковки, и т.д.; в медицине, например, при протезировании и производстве имплантатов, а также при производстве различных изделий в домашних условиях, и др.The invention relates to the technology of manufacturing a three-dimensional (bulk) product (physical object, or layout, or model) using a digital 3D model by rapid prototyping methods, which can be implemented by extrusion deposition of a sequence of layers in the cross section of the product. 3D extrusion printers can be used in various fields of human activity, for example, in the production and development of new products - for the rapid manufacture of prototype models, including experimental equipment cases - automobiles, telephones, electronic equipment; in industry, for example, for the rapid production (mainly single or small-scale) of finished parts from materials supported by 3D printers, for example, models and molds for foundry, containers and packaging, etc .; in medicine, for example, in prosthetics and the production of implants, as well as in the manufacture of various products at home, etc.
Уровень техникиState of the art
3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, в основе которых лежит принцип послойного создания (выращивания) твердого объекта, в частности, с использованием технологии FDM (Fused Deposition Modeling) - послойной печати расплавленной полимерной нитью (или метода послойного наплавления или моделирования методом наплавления), в результате которой объект формируется путем последовательной укладки на поверхность рабочего стола (рабочую поверхность) слоев, каждый из которых формируется расплавленной нитью из плавкого строительного материала (расходного или моделирующего материала), например, пластика.3D printing can be carried out in different ways and using different materials, which are based on the principle of layer-by-layer creation (growing) of a solid object, in particular, using the FDM (Fused Deposition Modeling) technology - layer-by-layer printing with molten polymer filament (or the method of layer-by-layer deposition or simulation method), as a result of which the object is formed by sequentially laying on the surface of the working table (work surface) layers, each of which is formed by a molten thread from fusible building material (consumable or modeling material), for example, plastic.
Технология FDM печати заключается в следующем: печатающая головка (или экструдер) разогревает до текучего состояния нить из плавкого материала, и с высокой точностью подает расплавленный материал тонкими слоями на рабочую поверхность 3D-принтера. Слои наносятся друг на друга, соединяются между собой и отвердевают, постепенно формируя готовое изделие. Печатающая головка выдавливает жидкий материал слой за слоем, перемещаясь свободно в плоскости слоя. Для позиционирования печатающей головки используют декартову систему координат, согласно которой в конструкции принтера печатающая головка и рабочий стол, на котором формируется изделие, перемещаются вдоль трех взаимно-перпендикулярных направляющих. Технология была изобретена в конце 80-х годов Скоттом Крампом (компания Stratasys).FDM printing technology consists in the following: the print head (or extruder) heats the filament of fusible material to a fluid state, and with high accuracy delivers the molten material in thin layers on the working surface of a 3D printer. The layers are applied to each other, joined together and harden, gradually forming the finished product. The print head squeezes the liquid material layer by layer, moving freely in the plane of the layer. To position the print head, a Cartesian coordinate system is used, according to which, in the design of the printer, the print head and the desktop on which the product is formed are moved along three mutually perpendicular guides. The technology was invented in the late 80s by Scott Kramp (company Stratasys).
В частности, из патентов US 5121329, US 5340433, US 5738817, US 5764521, US 6022207 компании Стратасис (Stratasys, Inc), известна технология построения 3D-объекта по модели для автоматизированного проектирования (CAD) методом «слой за слоем» путем экструзионного осаждения текучего строительного материала (моделирующего материала). При получении данных для построения вначале CAD-модель подвергают разбиению на множество горизонтальных слоев. Затем для каждого слоя компьютер генерирует траекторию осаждения дорожек строительного материала для формирования 3D-объекта. При этом строительный материал подается через наконечник (сопло) печатающей (экструзионной) головки и осаждается в виде последовательности дорожек на подложке в XY-плоскости. Затем в одном из вариантов изготовления 3D-принтера печатающая головка поднимается относительно подложки по оси Z (перпендикулярной XY-плоскости) на один шаг, и процесс повторяется для формирования 3D-объекта, подобного CAD-модели. В другом варианте подложка опускается на один шаг по оси Z и процесс повторяется.In particular, from the patents US 5121329, US 5340433, US 5738817, US 5764521, US 6022207 of the company Stratasys (Stratasys, Inc), the technology of constructing a 3D object by a model for computer-aided design (CAD) by layer-by-layer extrusion deposition is known flowing building material (modeling material). When receiving data for construction, the CAD model is first divided into many horizontal layers. Then, for each layer, the computer generates a deposition path for building material tracks to form a 3D object. In this case, the building material is fed through the tip (nozzle) of the print (extrusion) head and deposited as a sequence of tracks on the substrate in the XY plane. Then, in one of the 3D printer manufacturing options, the print head rises relative to the substrate along the Z axis (perpendicular to the XY plane) by one step, and the process is repeated to form a 3D object similar to a CAD model. In another embodiment, the substrate is lowered one step along the Z axis and the process is repeated.
Строительный материал обычно загружается в машину в виде эластичной нити, намотанной на питающую бобину, как описано в патенте US 5121329. Питающие ролики экструзионной головки с приводом от электродвигателя подают нить в нагревательный элемент, в котором нить нагревается до температуры плавления. Расплавленный строительный материал выдавливается из наконечника и осаждается на основание (поверхность рабочего стола). Обычно толщина слоя составляет сотые доли миллиметра. Расход материала, вытесняемого из наконечника, зависит от скорости продвижения нити в экструзионной головке. Контроллер управляет движением экструзионной головки в горизонтальной плоскости ХY, движением рабочего стола в вертикальном направлении Z и скоростью подачи нити питающими роликами. При синхронном управлении этими технологическими переменными строительный материал послойно наносится в виде «валиков» вдоль траекторий перемещения инструмента, задаваемых моделью системы автоматизированного проектирования. Вытесняемый материал наплавляется на предварительно нанесенный материал и твердеет с образованием трехмерного изделия в соответствии с моделью системы автоматизированного проектирования.Building material is typically loaded into the machine in the form of an elastic thread wound around a feed reel, as described in US Pat. No. 5121329. The feed rollers of an extrusion head driven by an electric motor feed the filament into a heating element in which the filament is heated to its melting temperature. The molten building material is extruded from the tip and deposited on the base (surface of the working table). Typically, the layer thickness is hundredths of a millimeter. The consumption of material displaced from the tip depends on the speed of advancement of the thread in the extrusion head. The controller controls the movement of the extrusion head in the horizontal plane XY, the movement of the worktable in the vertical direction Z, and the feed rate of the filament by the feed rollers. With the simultaneous control of these technological variables, the building material is applied in layers in the form of “rollers” along the tool paths defined by the model of the computer-aided design system. The displaced material is deposited on the previously deposited material and hardens with the formation of a three-dimensional product in accordance with the model of the computer-aided design system.
При изготовлении объемного изделия (3D-объекта) путем осаждения слоев строительного материала под нависающими деталями или в полостях объектов, не поддерживаемых самим строительным материалом, как правило, в процессе построения формируют поддерживающие слои или структуры. Формирование поддерживающей структуры можно осуществлять теми же самыми методами, что и осаждение строительного материала. Компьютер генерирует дополнительный рельеф, работающий как поддерживающая структура для нависающих или безопорных элементов формируемого 3D-объекта. При этом в процессе построения материал поддержки, как правило, осаждают из второго сопла в соответствии с генерируемым рельефом. В процессе изготовления материал поддержки склеивается со строительным материалом, а после завершения процесса построения 3D-объекта его удаляют.In the manufacture of a three-dimensional product (3D object) by deposition of layers of building material under overhanging parts or in cavities of objects not supported by the building material itself, as a rule, supporting layers or structures are formed during the construction process. The formation of the supporting structure can be carried out by the same methods as the deposition of building material. The computer generates an additional relief that acts as a supporting structure for the overhanging or unsupported elements of the generated 3D object. At the same time, in the process of building support material, as a rule, is deposited from the second nozzle in accordance with the generated relief. In the manufacturing process, the support material is glued to the building material, and after the completion of the 3D object construction process, it is removed.
Как любой другой метод 3D-печати, метод послойного наплавления начинается с подготовки компьютерного описания 3D-модели. После создания 3D-модели используются САПР-системы, поддерживающие управление 3D-печатью. Режимы печати являются настраиваемыми, включая параметры толщины слоя, наполняемости модели материалом, алгоритм выстраивания поддержки. В большинстве случаев для печати используют формат файла STL. В частности, программа компании Stratasys загружает STL-файл с описанием модели и далее анализирует ее во всех сечениях и рассчитывает алгоритм наплавления.Like any other 3D printing method, the fused deposition method begins with the preparation of a computer description of the 3D model. After creating the 3D model, CAD systems that support 3D printing management are used. Printing modes are customizable, including parameters of layer thickness, material filling model, support alignment algorithm. In most cases, the STL file format is used for printing. In particular, the Stratasys program downloads an STL file with a description of the model and then analyzes it in all sections and calculates the fusion algorithm.
В качестве строительного материала в экструзионных 3D-принтерах наиболее широко используется АБС (ABS)-пластик (ударопрочная техническая термопластическая смола), как наиболее надежный и универсальный материал, в т.ч. в системах быстрого прототипирования благодаря своей температуре стеклования - достаточно высокой, чтобы не возникало нежелательных деформаций при небольшом нагреве в применяемых областях (в т.ч. бытовых условиях), но достаточно низкой для безопасной экструзии с помощью стандартных инструментов. Для 3D-печати данным методом также могут быть использованы поликарбонаты, поликапролактоны, полифенилсульфоны, парафиноподобные соединения и др. Для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов может быть использован ПЛА (PLA) пластик - биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, производимый из возобновляемых ресурсов, таких как кукуруза и сахарный тростник и являющийся абсолютно безопасным.As a building material in extrusion 3D printers, ABS (plastic) (plastic impact resistant technical thermoplastic resin) is most widely used, as the most reliable and versatile material, including in rapid prototyping systems, due to its glass transition temperature, it is high enough so that unwanted deformations do not occur with little heating in the applied areas (including domestic conditions), but low enough for safe extrusion using standard tools. For 3D printing, polycarbonates, polycaprolactones, polyphenyl sulfones, paraffin-like compounds, etc. can also be used by this method. For the production of products with a short service life (food packaging, disposable tableware, bags, various containers), as well as in medicine, for the production of surgical sutures and pins can be used PLA (plastic) - biodegradable, biocompatible, thermoplastic, aliphatic polyester made from renewable resources such as corn and sugarcane and which is absolutely safe.
Наиболее близким к заявляемому механизму перемещения рабочего стола (платформы) по оси Z является техническое решение, реализованное в 3D-принтере (патент на изобретение US 6722872 B1). 3D-принтер содержит расположенные в корпусе печатающую головку, закрепленную на каретке и снабженную устройством (модулем) ее перемещения в плоскости XY, рабочий стол, снабженный устройством (модулем) перемещения по оси Z, контроллер, выполненный с возможностью управления процессом послойного изготовления (выращивания) объемных деталей; катушку (картридж) с расходным материалом, выполненную с возможностью подачи расходного материала в печатающую головку. Устройство перемещения рабочего стола по оси Z содержит расположенные со стороны задней стенки 3D-принтера, ходовую гайку, установленную неподвижно на ходовой пластине, к которой прикреплен рабочий стол, и вертикальный ходовой винт, закрепленный на вращающемся шкиве, а также два идентичных узла, размещенных с противоположных сторон от ходового винта, включающих две пары линейных подшипников, закрепленных на ходовой пластине, и связанные с ними две вертикальные направляющие (направляющие рельсы), расположенные параллельно ходовому винту, по которым перемещается ходовая пластина с рабочим столом. В зависимости от направления вращения шкива, приводимого в движение с помощью электродвигателя, происходит перемещение ходовой пластины и рабочего стола вверх или вниз по оси Z.Closest to the claimed mechanism for moving the desktop (platform) along the Z axis is a technical solution implemented in a 3D printer (patent for invention US 6722872 B1). The 3D printer contains a printhead located in the housing, mounted on a carriage and equipped with a device (module) for its movement in the XY plane, a desktop equipped with a device (module) for movement along the Z axis, a controller configured to control the process of layer-by-layer manufacturing (growing) volumetric parts; a coil (cartridge) with a consumable material, configured to supply consumables to the print head. The device for moving the desktop along the Z axis contains located on the side of the rear wall of the 3D printer, a spindle nut fixedly mounted on the spindle plate to which the work table is attached, and a vertical spindle screw mounted on the rotating pulley, as well as two identical units located with opposite sides of the lead screw, including two pairs of linear bearings mounted on the lead plate, and two vertical guides (guide rails) associated with them, parallel to the lead screw, on which the running plate with the desktop moves. Depending on the direction of rotation of the pulley, driven by an electric motor, the running plate and the working table move up or down along the Z axis.
Однако в данном устройстве 3D-принтера отсутствует механизм автоматического определения нулевой координаты по оси Z, который учитывает изменения вертикального положения печатающей головки и положения верхнего уровня рабочего стола при их прогреве в рабочем режиме, что вносит ошибку при начале печати 3D-объекта.However, this 3D printer device does not have a mechanism for automatically determining the zero coordinate along the Z axis, which takes into account changes in the vertical position of the print head and the position of the top level of the desktop when they warm up in the operating mode, which introduces an error when printing a 3D object.
Наиболее близким к заявляемому 3D-принтеру является устройство по патенту US 7939003 с механизмом перемещения рабочего стола по оси Z и устройством автоматической калибровки положения рабочего стола (подложки), закрепленного на опорной конструкции. Калибровочное устройство может быть зафиксировано в любом месте на рабочем столе (подложке), но предпочтительно прикреплено к внешнему краю или углу подложки. Горизонтальное положение рабочего стола может быть отрегулировано для изменения ориентации (т.е. угла) плоскости поверхности рабочего стола (подложки). Калибровочное устройство имеет два инфракрасных излучателя и два инфракрасных датчика, ориентированных ортогонально друг другу, аналоговый датчик давления (силы), расположенный на пересечении двух оптических осей, и дополнительный механический элемент. Система контролирует аналоговые выходные сигналы из оптических датчиков, и передает команды системе позиционирования, чтобы выполнить алгоритм поиска. Когда дополнительный механический элемент расположен в центре обеих оптических осей, обеспечивается позиционирование X и Y координат вершины инструмента. По оси Z рабочий стол поднимается постепенно, в результате чего дополнительный механический элемент обнаруживается датчиком давления (силы) и происходит позиционирование по оси Z.Closest to the claimed 3D printer is the device according to patent US 7939003 with a mechanism for moving the desktop along the Z axis and a device for automatically calibrating the position of the desktop (substrate), mounted on a supporting structure. The calibration device can be fixed anywhere on the desktop (substrate), but is preferably attached to the outer edge or corner of the substrate. The horizontal position of the desktop can be adjusted to change the orientation (i.e., angle) of the plane of the surface of the desktop (substrate). The calibration device has two infrared emitters and two infrared sensors oriented orthogonally to each other, an analog pressure (force) sensor located at the intersection of two optical axes, and an additional mechanical element. The system monitors the analog output signals from the optical sensors, and transmits commands to the positioning system to execute the search algorithm. When an additional mechanical element is located in the center of both optical axes, the positioning of the X and Y coordinates of the tool tip is ensured. On the Z axis, the desktop rises gradually, as a result of which an additional mechanical element is detected by a pressure (force) sensor and positioning along the Z axis occurs.
Используемое в известном решении устройство калибровки рабочего стола смонтировано на рабочем столе, что уменьшает полезную рабочую область и создает дополнительные неудобства в работе. Кроме того, такое устройство калибровки достаточно сложно в реализации, что снижает надежность и долговечность работы устройства.The desktop calibration device used in the known solution is mounted on the desktop, which reduces the useful working area and creates additional inconvenience in work. In addition, such a calibration device is quite difficult to implement, which reduces the reliability and durability of the device.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей изобретения является создание устройства перемещения рабочего стола и создание 3D-принтера с данным устройством, обеспечивающих высокое качество печати в течение всего срока эксплуатации принтера, более надежных в эксплуатации с увеличенным ресурсом работы.The objective of the invention is the creation of a device for moving the desktop and the creation of a 3D printer with this device, providing high quality printing throughout the life of the printer, more reliable in operation with an increased service life.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является обеспечение автоматического позиционирования поверхности рабочего стола при печати 3D-объекта (т.е. определения нулевой координаты по оси Z). Кроме того, заявляемое устройство за счет предложенного устройства перемещения рабочего стола с механизмом определения нулевой координаты по оси Z, позволяет автоматизировать первоначальную настройку принтера (подготовку к работе) под использование различных расходных материалов и подложек (размещаемых на поверхности рабочего стола) различной толщины.The technical result to which the claimed invention is directed is to provide automatic positioning of the desktop surface when printing a 3D object (i.e., determining the zero coordinate along the Z axis). In addition, the inventive device due to the proposed device moving the desktop with a mechanism for determining the zero coordinate on the Z axis, allows you to automate the initial setup of the printer (preparation for work) for the use of various supplies and substrates (placed on the surface of the desktop) of various thicknesses.
Заявляемое устройство является простым в обслуживании и эксплуатации, имеет увеличенное время наработки на отказ.The inventive device is easy to maintain and operate, has an increased MTBF.
Поставленная задача решается тем, что устройство (модуль) перемещения рабочего стола по оси Z для 3D-принтера включает ходовой винт, закрепленный вертикально в корпусе принтера, и соединенный с приводом (электродвигателем), обеспечивающим вращение винта; гайку, расположенную на ходовом винте, и подвижно закрепленную на основании рабочего стола через узел определения нулевой координаты по оси Z, включающий датчик определения нулевой координаты по оси Z, состоящий из двух контактных (печатных) плат, где одна из плат соединена с гайкой, а вторая - с основанием стола, с возможностью изменения состояния электрической цепи при достижении поверхностью рабочего стола сопла печатающей головки.The problem is solved in that the device (module) moving the desktop along the Z axis for a 3D printer includes a spindle mounted vertically in the printer housing and connected to a drive (electric motor) that rotates the screw; a nut located on the lead screw and movably fixed to the base of the working table through the node for determining the zero coordinate on the Z axis, including a sensor for determining the zero coordinate on the Z axis, consisting of two contact (printed) boards, where one of the boards is connected to the nut, and the second - with the base of the table, with the possibility of changing the state of the electrical circuit when the surface of the desktop reaches the nozzle of the print head.
Устройство (модуль) содержит, по крайней мере, одну, вертикальную направляющую, расположенную со стороны задней стенки принтера параллельно ходовому винту и выполненную с возможностью перемещения по ней рабочего стола.The device (module) contains at least one vertical guide located on the back of the printer parallel to the lead screw and configured to move the desktop along it.
Для обеспечения подвижности гайки относительно рабочего стола узел определения нулевой координаты по оси Z включает, по крайней мере, две направляющие для гайки, закрепленные на основании стола и расположенные параллельно ходовому винту, по крайней мере, две пружины, расположенные на направляющих для гайки, опоры для пружин, закрепленные на направляющих для гайки и выполненные с возможностью регулировки предварительного сжатия пружин, при этом пружины расположены между опорой и гайкой с обеспечением прижатия гайки к основанию стола в процессе перемещения рабочего стола до соприкосновения с соплом печатающей головки, и при достижении поверхностью рабочего стола сопла печатающей головки - возможностью перемещения гайки относительно рабочего стола по упомянутым направляющим с изменением замкнутого состояния электрической цепи на разомкнутое.To ensure the mobility of the nut relative to the working table, the Z-axis determination unit includes at least two nut guides mounted on the table base and parallel to the screw, at least two springs located on the nut guides, supports for springs mounted on nut rails and configured to adjust the pre-compression of the springs, the springs being located between the support and the nut to ensure that the nut is pressed against the base of the table in otsesse displacement desktop before contact with the nozzle of the print head, and when the surface of the working table printhead nozzle - is movable relative to the desktop nut on said guide with a change in the closed condition of the electrical circuit to open.
Контактная (печатная) плата датчика определения нулевой координаты по оси Z снабжена двумя контактными токопроводящими металлическими площадками, соединенными проводником, и отверстием для ходового винта, при этом контактные площадки выполнены в виде металлических колец, внутри которых расположены отверстия для размещения направляющих для перемещения гайки, и размещены на равноудаленном расстоянии от центра отверстия для ходового винта.The contact (printed) board of the Z-axis sensor is equipped with two contact conductive metal pads connected by a conductor and a screw hole, while the contact pads are made in the form of metal rings, inside of which there are holes for accommodating the guides for moving the nut, and placed at an equal distance from the center of the screw hole.
Поставленная задача решается также тем, что 3D-принтер для послойного изготовления объемных деталей включает расположенные в корпусе печатающую головку, закрепленную на каретке и снабженную устройством (модулем) ее перемещения в плоскости XY, рабочий стол, закрепленный на основании и снабженный устройством (модулем) перемещения по оси Z, имеющим описанную выше конструкцию, и механизмом калибровки рабочего стола; контроллер, выполненный с возможностью управления процессом послойного изготовления (выращивания) объемных деталей; катушку (картридж) с расходным материалом, выполненную с возможностью подачи расходного материала в печатающую головку.The task is also solved by the fact that the 3D printer for the layered production of volumetric parts includes a print head located in the housing, mounted on a carriage and equipped with a device (module) for its movement in the XY plane, a desktop mounted on the base and equipped with a device (module) for movement along the Z axis, having the design described above, and the desktop calibration mechanism; a controller configured to control the process of layer-by-layer manufacturing (growing) of volumetric parts; a coil (cartridge) with a consumable material, configured to supply consumables to the print head.
Один из вариантов выполнения механизма калибровки рабочего стола включает, по крайней мере, две стойки с пружинами и зажимами, которые установлены на основании рабочего стола в двух точках по боковым сторонам рабочего стола ближе к его переднему краю, и обеспечивающими подвижность стола в упомянутых точках, при этом стол в точке, расположенной вблизи ходового винта (ближе к заднему краю стола) закреплен неподвижно. В данном варианте исполнения один конец стойки механизма калибровки рабочего стола жестко прикреплен к столу со стороны его нижней поверхности, другой конец установлен на основании через пружину, зажим размещен на основании, который в свободном (расфиксированном) положении обеспечивает положение пружины (без усилий), при котором часть стола в данной точке находится выше уровня стола, закрепленного в «неподвижной» точке, и при перемещении печатающей головки из «неподвижной» точки в «подвижную», в результате которого стойка перемещается по вертикали вниз, сжимая пружину, зажим обеспечивает фиксацию положения стойки в «подвижной» точке на уровне неподвижной.One of the options for the calibration of the desktop includes at least two racks with springs and clamps, which are installed on the base of the desktop at two points on the sides of the desktop closer to its front edge, and providing mobility of the table at the points mentioned, this table at a point located near the lead screw (closer to the rear edge of the table) is fixed motionless. In this embodiment, one end of the rack for the calibration mechanism of the desktop is rigidly attached to the table from the side of its lower surface, the other end is mounted on the base through the spring, the clamp is placed on the base, which in the free (unlocked) position ensures the position of the spring (without effort), when which part of the table at a given point is higher than the level of the table fixed in a "fixed" point, and when the print head moves from a "fixed" point to a "moving" one, as a result of which the stand moves vertically downward, compressing the spring, the clamp provides a fixation of the position of the rack in the "moving" point at a fixed level.
Возможен вариант изготовления основания рабочего стола в виде рамной конструкции, состоящей из несущей панели, расположенной в вертикальной плоскости, к которой со стороны ее боковых торцевых поверхностей прикреплены боковые панели, расположенные в вертикальной плоскости перпендикулярно несущей панели с образованием Н-образной конструкции; нижней панели, расположенной в горизонтальной плоскости между боковыми и несущей панелями с передней стороны рамной конструкции; двух крепежных пластин установленных в горизонтальной плоскости одна над другой с задней стороны рамной конструкции с образованием полости между крепежными пластинами, несущей и боковыми панелями для размещения ходовой гайки и узла определения нулевой координаты. Боковые панели могут быть снабжены вертикальными проточками для размещения конструктивных элементов механизма калибровки рабочего стола, расположенными ближе к переднему краю панелей.It is possible to manufacture the base of the desktop in the form of a frame structure consisting of a supporting panel located in a vertical plane, to which side panels are mounted on the side of its side end surfaces, located in a vertical plane perpendicular to the supporting panel to form an H-shaped structure; a lower panel located in a horizontal plane between the side and the supporting panels on the front side of the frame structure; two mounting plates installed in a horizontal plane one above the other from the rear side of the frame structure with the formation of a cavity between the mounting plates, the carrier and the side panels to accommodate the spindle nut and the node determining the zero coordinate. Side panels can be equipped with vertical grooves to accommodate structural elements of the desktop calibration mechanism located closer to the front edge of the panels.
Печатающая головка включает расположенные на каретке приводной механизм (электродвигатель), соединенный с катушкой (картриджем), для подачи расходного материала для изготовления объемной детали по сигналу, поступающему от контроллера; ведущий ролик, расположенный на валу приводного механизма (электродвигателя), и расположенный параллельно с ним ведомый ролик, при этом ведущий и ведомый ролики связаны между собой через шестеренки (зубчатые колеса), и ведомый ролик снабжен пружиной для обеспечения необходимого усилия прижатия к ведущему ролику; нагреватель, представляющий собой пластину из материала с высокой теплопроводностью, например, алюминия, через который проходит канал для расплава расходного материала, соединенный с соплом; датчик температуры, расположенный на нагревателе, при этом сопло с нагревателем закреплены на каретке через термоизолятор, представляющий собой трубку из материала с малой теплопроводностью; вентилятор для обеспечения оптимального температурного режима при изготовлении детали, закрепленный на каретке со стороны сопла; закрепленную на каретке коммутационную плату с разъемами для подключения приводного механизма, нагревателя, датчика температуры, датчика нулевой координаты по оси X, и вентилятора.The print head includes a drive mechanism (electric motor) located on the carriage, connected to a coil (cartridge), for supplying consumables for manufacturing a volumetric part by a signal from the controller; a driving roller located on the shaft of the drive mechanism (electric motor), and a driven roller located parallel with it, while the driving and driven rollers are interconnected via gears (gears), and the driven roller is equipped with a spring to provide the necessary pressing force to the driving roller; a heater, which is a plate made of a material with high thermal conductivity, for example, aluminum, through which passes a channel for the melt of the consumable material connected to the nozzle; a temperature sensor located on the heater, while the nozzle with the heater is mounted on the carriage through a thermal insulator, which is a tube made of a material with low thermal conductivity; a fan to ensure optimal temperature conditions in the manufacture of the part, mounted on the carriage from the nozzle side; a patch plate mounted on the carriage with connectors for connecting the drive mechanism, heater, temperature sensor, zero coordinate sensor along the X axis, and a fan.
В одном из вариантов выполнения устройство перемещения печатающей головки в плоскости XY включает две продольные и, по крайней мере, одну поперечную направляющие для перемещения печатающей головки в плоскости XY, где продольные направляющие расположены по оси Y и жестко закреплены на основании, а поперечная направляющая расположена по оси X между двумя продольными направляющими с возможностью перемещения по ним; каретку, на которой закреплена печатающая головка, выполненную с возможностью перемещения по поперечной направляющей; два приводных ремня, концы которых закреплены на каретке с образованием двух связанных между собой контуров, предназначенных для перемещения каретки с печатающей головкой в плоскости XY посредством двух ведущих шкивов, соединенных с их приводами с возможностью независимого вращения шкивов в одном или противоположном направлениях, один из которых передает тяговое усилие на первый приводной ремень, а второй - на второй приводной ремень, при этом один из контуров образован P-образным расположением первого ремня, а второй контур образован вторым ремнем, расположенным симметрично относительно расположения первого ремня с осью симметрии, расположенной параллельно продольным направляющим и на равноудаленном расстоянии от них, при этом рабочие части ремней двух контуров, проходящие вдоль поперечной направляющей, расположены в одной плоскости ХY.In one embodiment, the device for moving the print head in the XY plane includes two longitudinal and at least one transverse guides for moving the print head in the XY plane, where the longitudinal guides are located along the Y axis and are rigidly fixed to the base, and the transverse guide is located along X axis between two longitudinal guides with the possibility of movement along them; a carriage on which a print head is mounted, configured to move along a transverse guide; two drive belts, the ends of which are fixed on the carriage with the formation of two interconnected circuits designed to move the carriage with the print head in the XY plane by means of two drive pulleys connected to their drives with the possibility of independent rotation of the pulleys in one or opposite directions, one of which transfers traction to the first drive belt, and the second to the second drive belt, with one of the loops formed by the P-shaped arrangement of the first belt, and the second loop formed w the second belt symmetrically relative to the location of the first belt with the axis of symmetry parallel to the longitudinal guides and at an equal distance from them, while the working parts of the belts of the two circuits along the transverse guide are located in the same plane XY.
Однонаправленное вращение шкивов обеспечивает перемещение каретки с печатающей головкой по оси X, противонаправленное - по оси Y, вращение одного из шкивов обеспечивает перемещение каретки с печатающей головкой в диагональном направлении. Для перемещения поперечной направляющей по продольным направляющим концы поперечной направляющей закреплены на продольных направляющих через подвижные соединительные узлы, при этом каждый из подвижных соединительных узлов, снабжен парой роликов, расположенных по оси Y в плоскости размещения рабочей части ремней, через которые проходят ремни первого и второго контуров. Устройство перемещения печатающей головки в плоскости XY также может содержать два узла из опорных роликов, служащих в качестве направляющих для приводных ремней связанных контуров, при этом узлы закреплены на основании с противоположных от ведущих шкивов сторон продольных направляющих, а узел из опорных роликов образован двумя роликами, расположенными один над другим на одной вертикальной оси, при этом верхние ролики узлов являются направляющими для приводного ремня одного контура, нижние - другого. Таким образом, в первом контуре, образованным P-образным расположением первого ремня, один конец ремня закреплен на одной боковой стенке каретки с печатающей головкой, проходит через один из роликов первого подвижного соединительного узла (узла соединения поперечной направляющей с первой продольной направляющей), затем через шкив, расположенный со стороны первой продольной направляющей, опорные (неподвижные) ролики, затем второй ролик второго подвижного соединительного узла (узла соединения второй продольной направляющей с поперечной направляющей), и заканчивается креплением второго конца приводного ремня на противоположной боковой стенке каретки с печатающей головкой, а второй контур образован аналогично первому с симметричным расположением его элементов, причем нижний опорный ролик одной пары (одного узла), верхний опорный ролик второй пары (второго узла), ролики подвижных соединительных узлов, ведущие шкивы и поперечные направляющие расположены в одной плоскости.Unidirectional rotation of the pulleys provides movement of the carriage with the print head along the X axis, anti-directional rotation of the pulley along the Y axis, rotation of one of the pulleys ensures the movement of the carriage with the print head in the diagonal direction. To move the transverse guide along the longitudinal guides, the ends of the transverse guide are fixed on the longitudinal guides through the movable connecting nodes, each of the movable connecting nodes being provided with a pair of rollers located along the Y axis in the plane of the working part of the belts through which the belts of the first and second loops . The device for moving the print head in the XY plane can also contain two nodes of the support rollers serving as guides for the drive belts of the connected loops, while the nodes are fixed to the base from the sides opposite the leading pulleys of the longitudinal guides, and the node of the support rollers is formed by two rollers, located one above the other on one vertical axis, while the upper rollers of the nodes are guides for the drive belt of one circuit, the lower - of the other. Thus, in the first contour, formed by the P-shaped arrangement of the first belt, one end of the belt is fixed to one side wall of the carriage with the print head, passes through one of the rollers of the first movable connecting unit (node connecting the transverse guide to the first longitudinal guide), then through a pulley located on the side of the first longitudinal guide, support (fixed) rollers, then the second roller of the second movable connecting unit (the connection node of the second longitudinal guide with the transverse guide), and ends by attaching the second end of the drive belt to the opposite side wall of the carriage with the print head, and the second circuit is formed similarly to the first with a symmetrical arrangement of its elements, with the lower support roller of one pair (one assembly), the upper support roller of the second pair (second assembly ), rollers of movable connecting nodes, driving pulleys and transverse guides are located in the same plane.
Основание для устройства перемещения печатающей головки в плоскости XY может быть выполнено из двух пластин или уголков, расположенных параллельно и соединенных между собой поперечным элементом с образованием П-образной конструкции, при этом продольные направляющие закреплены на пластинах П-образной конструкции, расположенных параллельно, шкивы и соединенные с ними электродвигатели закреплены на основании с вблизи открытой части П-образной конструкции, а узлы из опорных (неподвижных) роликов закреплены на поперечном элементе П-образной конструкции.The base for the device for moving the print head in the XY plane can be made of two plates or corners located in parallel and connected by a transverse element to form a U-shaped structure, while the longitudinal guides are fixed to the plates of the U-shaped structure located in parallel, pulleys and the electric motors connected with them are fixed on the base with near the open part of the U-shaped structure, and the nodes from the supporting (fixed) rollers are fixed on the transverse element of the U-shaped oh construction.
3D-принтер содержит также датчики нулевой координаты по оси X и оси Y, задающие начальное положение печатающей головки в плоскости XY, при этом датчик нулевой координаты по оси X может быть закреплен на каретке с печатающей головкой, а датчик нулевой координаты по оси Y закреплен на конце одной из продольных направляющих со стороны размещения шкива.The 3D printer also contains zero coordinate sensors on the X axis and Y axis, which specify the initial position of the print head in the XY plane, while the zero coordinate sensor on the X axis can be mounted on the carriage with the print head, and the zero coordinate sensor on the Y axis is fixed to the end of one of the longitudinal guides on the side of the pulley.
Рабочий стол выполнен с возможностью подогрева рабочей поверхности и снабжен подложкой с гладкой поверхностью для изготовления на ней 3D-изделия и фиксаторами подложки.The desktop is made with the possibility of heating the working surface and is equipped with a substrate with a smooth surface for the manufacture of 3D products on it and the clamps of the substrate.
Контроллер 3D-принтера выполнен с возможностью управления перемещениями рабочего стола и печатающей головки, скоростью подачи расходного материала, температуры нагрева рабочей поверхности рабочего стола и температуры плавления расходного материала, и соединен с индикатором для отображения текущей информации процесса изготовления объемной детали, при этом контроллер выполнен с возможностью автономной работы или работы под управлением компьютера с программным обеспечением, генерирующим данные для построения объемного изделия по его CAD-модели.The controller of the 3D printer is configured to control the movements of the desktop and the print head, the feed rate of the consumable, the heating temperature of the working surface of the desktop and the melting temperature of the consumable, and is connected to an indicator to display the current information of the manufacturing process of the volumetric part, while the controller is made with the possibility of autonomous work or work under the control of a computer with software that generates data for building a three-dimensional product by its CAD models.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 и 2 представлен общий вид 3D-принтера (в корпусе без верхней крышки); на фиг. 3-4 - представлен общий вид устройства перемещения печатающей головки (на фиг. 3 - вид спереди, на фиг. 4 - вид сзади); на фиг. 5-6 представлено устройство перемещения печатающей головки, вид сзади и сбоку, соответственно, на фиг. 7, 8 представлено изображение печатающей головки, продольный и поперечный разрезы, соответственно; на фиг. 9 представлено изображение устройства (модуля) перемещения рабочего стола, вид сзади; на фиг. 10-16 представлены конструктивные элементы устройства (модуля) перемещения рабочего стола, где на фиг. 10-12 показаны схема сборки и выполнение отдельных конструктивных элементов основания (в виде рамной конструкции) рабочего стола; на фиг. 13, 14 - схема сборки и отдельные конструктивные элементы модуля перемещения рабочего стола; на фиг. 15 - схема сборки рабочего стола с основанием, на фиг. 16 - датчик нулевой координаты по оси Z; на фиг. 17 представлен узел калибровки рабочего стола, поперечный разрез, на фиг. 18 представлен вариант выполнения крепежных элементов 61, на фиг. 19 - представлен алгоритм формирования задания для печати на принтере.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. Figures 1 and 2 show a general view of a 3D printer (in a case without a top cover); in FIG. 3-4 - shows a General view of the device for moving the print head (in Fig. 3 is a front view, in Fig. 4 is a rear view); in FIG. 5-6 show a device for moving the print head, rear and side views, respectively, in FIG. 7, 8 show an image of a printhead, longitudinal and transverse sections, respectively; in FIG. 9 is a view of a device (module) for moving a desktop, rear view; in FIG. 10-16 are structural elements of the device (module) for moving the desktop, where in FIG. 10-12 show the assembly diagram and the implementation of the individual structural elements of the base (in the form of a frame structure) of the desktop; in FIG. 13, 14 - assembly diagram and individual structural elements of the desktop moving module; in FIG. 15 is an assembly diagram of a desktop with a base; FIG. 16 - sensor of zero coordinate along the Z axis; in FIG. 17 shows a desktop calibration assembly, a cross section, in FIG. 18 shows an embodiment of fasteners 61, in FIG. 19 - presents an algorithm for generating a job for printing on a printer.
Позициями на фигурах обозначены:The positions in the figures indicated:
1 - корпус 3D-принтера,1 - the case of a 3D printer,
2 - печатающая головка (экструдер),2 - printhead (extruder),
3 - каретка, на которой закреплена печатающая головка,3 - carriage on which the print head is mounted,
4 - модуль перемещения печатающей головки,4 - module moving the print head,
5 - рабочий стол,5 - desktop
6 - модуль перемещения рабочего стола,6 - module moving the desktop,
7 - контроллер,7 - controller
8 - катушка с расходным материалом (картридж),8 - coil with consumables (cartridge),
9 - основание модуля перемещения печатающей головки,9 - the base of the module for moving the print head,
10 - первая продольная направляющая, расположенная по оси Y,10 - the first longitudinal guide located along the axis Y,
11 - вторая продольная направляющая, расположенная по оси Y,11 is a second longitudinal guide located along the Y axis,
12 - первая поперечная направляющая, расположенная по оси X,12 - the first transverse guide located along the axis X,
13 - вторая поперечная направляющая, расположенная по оси X,13 - the second transverse guide located along the axis X,
14 - ведущий шкив первого контура,14 - the leading pulley of the primary circuit,
15 - ведущий шкив второго контура,15 - the leading pulley of the second circuit,
16 - первая пара из опорных (неподвижных) роликов (первая пара опорных роликов),16 - the first pair of support (fixed) rollers (the first pair of support rollers),
17 - вторая пара из опорных (неподвижных) роликов (вторая пара опорных роликов),17 - a second pair of support (fixed) rollers (second pair of support rollers),
18 - привод (электродвигатель) для ведущего шкива первого контура,18 - drive (electric motor) for the driving pulley of the primary circuit,
19 - привод (электродвигатель) для ведущего шкива второго контура,19 - drive (electric motor) for the drive pulley of the second circuit,
20 - подшипник скольжения каретки,20 - bearing slide carriage
21 - подшипник скольжения каретки,21 - bearing slide carriage
22 - первый подвижный соединительный узел,22 - the first movable connecting node,
23 - второй подвижный соединительный узел,23 - the second movable connecting node
24 - подвижный ролик направляющей 10 (первого подвижного соединительного узла) для приводного ремня первого контура,24 - movable roller guide 10 (first movable connecting node) for the drive belt of the primary circuit,
25 - подвижный ролик направляющей 10 (первого подвижного соединительного узла) для приводного ремня второго контура,25 - a movable roller guide 10 (first movable connecting node) for the drive belt of the second circuit,
26 - подвижный ролик направляющей 11 (второго подвижного соединительного узла) для приводного ремня первого контура,26 - movable roller guide 11 (second movable connecting node) for the drive belt of the primary circuit,
27 - подвижный ролик направляющей 11 (второго соединительного узла) для приводного ремня второго контура,27 - a movable roller guide 11 (second connecting node) for the drive belt of the second circuit,
28 - первый приводной ремень, образующий первый контур,28 - the first drive belt forming the first circuit,
29 - второй приводной ремень, образующий второй контур,29 - a second drive belt forming a second circuit,
30 - приводной механизм печатающей головки (электродвигатель),30 - the drive mechanism of the print head (electric motor),
31 - ведущий ролик печатающей головки,31 - drive roller print head,
32 - ведомый ролик печатающей головки,32 - driven roller print head,
33 - шестеренка (зубчатое колесо) ведущего ролика 3,33 - gear (gear) of the
34 - шестеренка (зубчатое колесо) ведомого ролика 32,34 - gear (gear) driven
35 - пружина,35 - spring
36 - нагреватель,36 - heater
37 - канал для расплава пластика,37 - channel for molten plastic,
38 - сопло,38 - nozzle
39 - датчик температуры,39 - temperature sensor,
40 - термоизолятор,40 - thermal insulator,
41 - коммутационная плата,41 - patch board
42 - датчик нулевой координаты по оси X,42 - zero coordinate sensor on the X axis,
43 - вентилятор,43 - fan
44 - канавки на роликах,44 - roller grooves,
45 - привод (электродвигатель) модуля перемещения рабочего стола,45 - drive (electric motor) of the module for moving the desktop,
46 - вертикальные направляющие для перемещения рабочего стола,46 - vertical guides for moving the desktop,
47 - ходовой винт,47 - lead screw
48 - гайка,48 - nut
49 - основание рабочего стола,49 - the base of the desktop,
50 - направляющие для перемещения гайки 49,50 - guides for moving the
51 - контактные платы датчика нулевой координаты по оси Z, который входит в узел определения нулевой координаты по оси Z,51 - contact boards of the sensor of zero coordinate along the Z axis, which is included in the node for determining the zero coordinate along the Z axis,
52 - пружины узла определения нулевой координаты по оси Z,52 - spring node determination of zero coordinate along the Z axis,
53 - опоры для пружин 52,53 - supports for
54 - несущая панель основания 49 рабочего стола 5,54 - the supporting panel of the
55 - боковая панель,55 - side panel
56 - нижняя панель,56 - bottom panel
57 - уголок,57 - corner
58 - паз в боковой панели 55 для размещения уголка 57,58 - a groove in the
59 - алюминиевая пластина боковой панели,59 - aluminum plate side panel,
60 - пластина боковой панели из композитного материала,60 - plate side panel made of composite material,
61 - крепежные элементы,61 - fasteners,
62 - верхняя крепежная пластина,62 - upper mounting plate
63 - нижняя крепежная пластина,63 - lower mounting plate
64 - линейные подшипники,64 - linear bearings
65 - передние торцевые поверхности боковых панелей,65 - front end surfaces of the side panels,
66 - задние торцевые поверхности боковых панелей,66 - rear end surfaces of the side panels,
67 - пластина из диэлектрика контактной платы 51,67 - plate of the dielectric of the
68 - контактные площадки контактной платы 51,68 - contact pads of the
69 - центральные отверстия в пластинах контактных плат 51,69 - the Central holes in the plates of the
70 - отверстия в пластинах контактных плат 51 для размещения направляющих 50,70 - holes in the plates of the
71 - стойка механизма калибровки стола,71 - rack mechanism for calibrating the table,
72 - пружина механизма калибровки стола,72 - spring of the table calibration mechanism,
73 - вертикальные проточки в боковых панелях для размещения стоек 72,73 - vertical grooves in the side panels for placing
74 - фиксатор,74 - retainer
75 - держатели,75 - holders
76 - зажим механизма калибровки рабочего стола,76 - clamp calibration mechanism desktop,
77 - передняя крышка.77 - front cover.
Осуществление изобретения.The implementation of the invention.
На фиг. 1 и 2 представлен общий вид 3D-принтера, предназначенного для построения (выращивания) материальных (физических) 3D-объектов и реализующего технологию FDM, на фиг. 3-18 представлены отдельные конструктивные элементы принтера. Принтер состоит из расположенных в корпусе 1 печатающей головки 2, закрепленной на каретке 3 с модулем ее перемещения (каретки) 4 в плоскости XY (горизонтальной плоскости); рабочего стола 5, выполненного с возможностью подогрева рабочей поверхности, и снабженного модулем перемещения 6 по оси Z (перпендикулярно плоскости XY); контроллера 7; катушки с расходным материалом 8; блока питания (на чертеже не показан). При этом катушка с расходным материалом может располагаться за пределами корпуса 1, а каретка 3 экструдера может представлять собой две боковые стенки (например, в виде двух параллельных пластин, расположенных вертикально), соединенные поперечными (вертикально или горизонтально расположенными) элементами (например, несущей пластиной) для размещения и/или закрепления конструктивных элементов печатающей головки.In FIG. 1 and 2 show a general view of a 3D printer designed to build (grow) material (physical) 3D objects and implement FDM technology, FIG. Figure 3-18 shows the individual printer features. The printer consists of a
Модуль перемещения 4 каретки 3 печатающей головки 2 (см. фиг. 2-6) выполнен в виде размещенных на основании 9 (которое может быть выполненным из соединенных между собой пластин или уголков с образованием П-образной конструкции) двух продольных направляющих 10 и 11 и одной или двух поперечных направляющих, например, 12 и 13, расположенных в плоскости XY (две из которых 10 и 11 расположены по оси Y, жестко закреплены на основании 9, а направляющие 12 и 13 расположены по оси X между направляющими 10 и 11 и выполнены с возможностью перемещения по ним), по крайней мере, двух ведущих шкивов 14 и 15, двух пар опорных (неподвижных) роликов 16, 17, оси которых закреплены на основании 9 (где пара роликов образована двумя роликами, расположенными один над другим на одной вертикальной оси), двух подвижных соединительных узлов 22 и 23, реализующих перемещение поперечных направляющих 12 и 13 по продольным направляющим 10 и 11, и электродвигателей 18 и 19. При этом каждый из подвижных соединительных узлов 22 и 23 закреплен неподвижно на поперечных направляющих с возможностью перемещения по продольным направляющим. Каретка 3 печатающей головки 2 закреплена подвижно на поперечных направляющих 12 и 13 (с возможностью перемещения по данным направляющим). Подвижное размещение каретки 3 экструдера 2 на направляющих 12 и 13 может быть реализовано любыми известным из уровня техники средствами, например, с помощью двух подшипников скольжения или двух линейных втулок 20 и 21, одна из которых расположена на одной оси с направляющей 12, вторая - с направляющей 13, соответственно каретка снабжена парой сквозных отверстий (со стороны боковых стенок каретки 3) для размещения подшипников. Подвижное соединение направляющих 12 и 13 с направляющими 10 и 11 может быть реализовано также любыми известными из уровня техники средствами, например, посредством линейных подшипников. Подшипник (линейная втулка), размещенный на одной оси с направляющей 10, обеспечивает подвижное соединение направляющих 12 и 13 с направляющей 10. Соответственно, подшипник, размещенный на направляющей 11, обеспечивает подвижное соединение направляющих 12 и 13 с направляющей 11.The
Размещение подвижных роликов 24-27 (в подвижном узле), мест крепления приводных ремней 28 и 29 к боковым стенкам каретки 3 печатающей головки 2, ведущих шкивов 14 и 15, обеспечивающих расположение силовой рабочей части ремней в одной (горизонтальной) плоскости исключает изгибающие моменты на направляющие и подшипники подвижного узла и печатающей головки.The placement of the movable rollers 24-27 (in the movable unit), the attachment points of the
Перемещение (позиционирование) печатающей головки 2 в плоскости XY осуществляется с помощью двух приводных ремней 28 и 29, образующих двухконтурную приводную систему, посредством ведущих шкивов 14 и 15, приводимых в движение по часовой стрелке или против часовой стрелки приводным механизмом, например, электродвигателями 18 и 19. При этом два контура связаны между собой посредством их крепления к экструдеру. Первый P-образный контур образован первым приводным ремнем 28, один конец которого закреплен с одной стороны (на первой боковой поверхности) каретки 3 печатающей головки 2, проходит через ролик 24 первого подвижного соединительного узла 22, затем через ведущий шкив 14, расположенный со стороны продольной направляющей 10, затем через верхние опорные ролики узлов 16, и 17, затем через ролик 26 второго подвижного соединительного узла 23, и заканчивается креплением второго конца (первого приводного ремня) с противоположной стороны (на второй боковой поверхности) каретки 3 печатающей головки 2. Второй контур образован аналогично первому P-образному контуру, и расположен зеркально симметрично относительно оси, расположенной параллельно продольным направляющим на равноудаленном расстоянии между ними. Во втором контуре первый конец приводного ремня закреплен на второй боковой поверхности каретки 3 печатающей головки 2, ремень проходит через ролик 27 второго подвижного соединительного узла 23, затем через ведущий шкив 15, расположенный со стороны продольной направляющей 11, затем через нижний опорный ролик узла 17, затем через нижний опорный ролик узла 16, ролик 25 первого подвижного соединительного узла 22, и заканчивается креплением второго конца второго приводного ремня на первой боковой стенке каретки 3 экструдера 2. Таким образом, каждая из двух боковых стенок каретки имеет место крепления концов ремней первого и второго контуров (начала одного ремня и конца второго ремня). Точки крепления ремней к боковым стенкам каретки 3 экструдера расположены в одной плоскости между поперечными направляющими 12 и 13. Наилучший вариант реализации изобретения достигается при размещении точек крепления ремней первого и второго контуров на боковой стенке по центру между направляющими 12 и 13.Moving (positioning) of the
Перемещение первого приводного ремня 28 (первого контура) обеспечивается посредством электродвигателя 18 через шкив 14, (преобразованием вращательного движения шкива 14 в поступательное перемещение приводного ремня 28), перемещение второго приводного ремня 29 (второго контура) обеспечивается посредством электродвигателя 19 через шкив 15. В частности, заявляемая конструкция устройства перемещения печатающей головки обеспечивает следующие направления перемещений: однонаправленное вращение шкивов 14 и 15 обеспечивает перемещение каретки 3 с печатающей головкой 2 по оси X (т.е. возвратно-поступательное перемещение по оси X в зависимости от направления перемещения шкивов - по часовой стрелке или против часовой стрелки); вращение шкивов 14 и 15 в противоположных направлениях обеспечивает перемещение каретки 3 с печатающей головкой 2 по оси Y, вращение одного из шкивов обеспечивает перемещение каретки 2 с печатающей головкой 3 в диагональном направлении. Перемещение печатающей головки в плоскости XY, осуществляется по алгоритму, определяемому из соотношений:The movement of the first drive belt 28 (first circuit) is provided by the
dX=(dM1-dM2)/2,dX = (dM1-dM2) / 2,
dY=(dM1+dM2)/2, гдеdY = (dM1 + dM2) / 2, where
dM1 и dM2 - перемещения приводных ремней первого и второго контуров соответственно, вызванные вращением первого 14 и второго 15 ведущих шкивов, приводимых в движение электродвигателями M1 и М2 (18 и 19), dX и dY - приращения координат экструдера по осям X и Y соответственно.dM1 and dM2 are the movements of the drive belts of the first and second circuits, respectively, caused by the rotation of the first 14 and second 15 drive pulleys driven by electric motors M1 and M2 (18 and 19), dX and dY are the increments of the coordinates of the extruder along the X and Y axes, respectively.
Заявляемая двухконтурная схема перемещения печатающей головки обеспечивает взаимную перпендикулярность продольных и поперечных направляющих, расположенных по оси X и по оси Y, соответственно, что повышает точность позиционирования печатающей головки при изготовлении 3D-объекта и, соответственно, качество готового изделия, соответствующего проектной 3D-модели, а также уменьшает износ подвижных деталей конструкции, что положительно сказывается на сроке службы как отдельного модуля перемещения печатающей головки, так и всего устройства (3D-принтера) в целом.The inventive dual-circuit movement of the print head provides mutual perpendicularity of the longitudinal and transverse guides located on the X axis and Y axis, respectively, which increases the accuracy of the positioning of the print head in the manufacture of a 3D object and, accordingly, the quality of the finished product corresponding to the project 3D model, and also reduces the wear of moving parts of the structure, which positively affects the service life of both a separate module for moving the print head, and the entire device ( 3D printer) in general.
На основании модуля перемещения печатающей головки 9 также могут быть закреплены очиститель сопла экструдера 2, датчики нулевой координаты по оси X и оси Y для печатающей головки, задающие начальное положение печатающей головки в плоскости XY, при этом датчик нулевой координаты по оси X закреплен на боковой стенке каретки с печатающей головкой, а датчик нулевой координаты по оси Y закреплен на конце одной из продольных направляющих.On the basis of the module for moving the
Печатающая головка 2 (см. фиг. 7, 8) предназначена для послойного выращивания объемных моделей из пластикового прутка и включает в себя каретку 3, например, Н-образной формы в виде двух боковых пластин, соединенных несущей вертикальной пластиной, в боковых пластинах которой выполнена пара сквозных отверстий для размещения двух подшипников скольжения 20 и 21, с помощью которых обеспечивается перемещение каретки 3 по направляющим 12 и 13 (оси X); закрепленный на несущей пластине каретки 3 приводной механизм (электродвигатель или мотор) 30, который соединен со сменным картриджем 8, подающим расходный материал для построения 3D-объекта по сигналу, поступающему от контроллера 7; ведущий ролик 31, расположенный на валу мотора 30, ведомый ролик 32, расположенный на несущей пластине, при этом ведущий 31 и ведомый 32 ролики связаны между собой через шестеренки 33 и 34 (зубчатые колеса), при этом ведомый ролик 32 прижимается к ведущему 31 с помощью пружины 35, обеспечивая необходимый контакт с пластиковым прутком в процессе его подачи в зону расплава. Экструдер также содержит нагреватель 36, представляющий собой толстую пластину из материала с высокой теплопроводностью (например, алюминия), через который проходит канал 37 для расплава пластикового прутка, соединенный с соплом 38. Нагреватель 36 снабжен датчиком температуры 39, и закреплен на несущей пластине каретки 3 через термоизолятор 40, представляющий собой трубку из специального материала с малой теплопроводностью (например, нержавеющей стали). При этом нагреватель выполнен со сквозным отверстием, имеющим резьбовую поверхность, в которое, с одной стороны вставлен термоизолятор 40, а с другой сопло 38. Канал 37 образован внутренней полостью трубки термоизолятора 40. Печатающая головка содержит также закрепленную на несущей пластине каретки 3 коммутационную плату 41, на которой расположены разъемы для подключения приводного механизма (электродвигателя) 30, нагревателя 36, датчика температуры 39 и датчика 42 нулевой координаты по оси X (на боковой стенке каретки), а также вентилятора 43 для обеспечения оптимального температурного режима при создании модели, закрепленного на каретке со стороны сопла 38.The print head 2 (see Fig. 7, 8) is designed for layer-by-layer growth of volumetric models from a plastic rod and includes a
Зубчатые колеса 33 и 34 обеспечивают подачу пластикового прутка в зону расплава и устраняют проблемы срыва или срезания прутка. Изменения в диаметре пластикового прутка компенсируются пружиной 35. Передача крутящего момента ведущему зубчатому колесу 33 производится при помощи электродвигателя 30. Далее от ведущего зубчатого колеса 33 момент передается ведомому зубчатому колесу 34. Пластиковый пруток обхватывается с обеих сторон полукруглыми канавками 44 с насечкой, расположенными па роликах 31 и 32, вращение которых обеспечивает перемещение прутка. После попадания прутка в зону расплава (в канал 37), пруток разогревается при помощи нагревателя 36 до необходимой температуры в зависимости от используемого материала и превращается в жидкую массу в сопле 38. Герметичность соединения термоизолятора 40 с соплом 38 обеспечивается выполнением поверхностей сопрягаемых частей (наружной поверхности термоизолятора 40 и внутренней поверхности сопла в зоне соединения) конической формы. Таким образом, получают герметичное разборное соединение, которое в отличие от соединения цилиндрических поверхностей, где герметизации добиваются путем использования уплотнительных колец и трубок, не имеет сложностей в процессе эксплуатации и замены деталей.
Рабочий стол 5 закреплен на основании 49, и снабжен модулем (устройством) его перемещения 6 по вертикали (оси Z), расположенным со стороны задней стенки корпуса 1 3D-принтера (см. фиг. 9) и включающем отдельный привод (например, электродвигатель) 45, вертикальные направляющие 46, ходовой винт 47, гайку 48 и узел автоматического определения нулевой координаты по оси Z, который позволяет автоматически определять положение рабочего стола 5, соответствующее моменту касания поверхности стола соплом 38 печатающей головки 2. Перемещение стола по двум направляющим 46 осуществляется с помощью подшипников 64.The
Печатающая головка 2 может передвигаться в горизонтальной плоскости параллельно поверхности рабочего стола 5 в пределах ее рабочей зоны. Ходовой винт 47, вращаемый электродвигателем 45, установлен параллельно направляющим 46. Гайка 48 закреплена на столе и находится в зацеплении с ходовым винтом 47. При этом гайка 48 относительно основания рабочего стола 49 выполнена с возможностью смещения по вертикали по двум направляющим 50, которые жестко прикреплены к основанию стола 49, и с помощью двух пружин 52, расположенных на направляющих 50, прижимается к основанию стола 49. Регулировку усилия сжатия пружин осуществляют с помощью опор 53, закрепленных на направляющих 50 с возможностью перемещения по ним. Вращение гайки 48 относительно основания 49 рабочего стола блокируется направляющими 50. Между гайкой 48 и основанием 49 рабочего стола 5 расположен датчик нулевой координаты по оси Z, который состоит из двух печатных плат 51 с контактными площадками 68, одна из которых соединена неподвижно с гайкой 48, а вторая соединена неподвижно с основанием 49. Прижатые пружинами 52 платы 51 с помощью контактов образуют замкнутую цепь. Пружины 52 выбирают с учетом того, чтобы контакты оставались надежно замкнутыми при максимальной нагрузке от печатаемой детали на рабочий стол. Для определения положения касания соплом 38 поверхности рабочего стола 5 печатающая головка перемещается в ближайшую к ходовому винту 47 точку в рабочей зоне поверхности рабочего стола 5. Рабочий стол 5 сближается с соплом 38 печатающей головки за счет вращения ходового винта 47 при помощи электродвигателя 45. При соприкосновении сопла 38 печатающей головки 2 с поверхностью рабочего стола 5 рабочий стол останавливается, а ходовая гайка 48 с контактной платой поднимается вверх, сжимая пружины 52, и размыкает электрическую цепь датчика. Контроллер 7 отслеживает момент размыкания контактов плат 51, после чего контроллер 7 меняет направление вращения электродвигателя 45 и гайка 48 начинает двигаться обратно вниз в сторону замыкания контактов плат 51. Положение стола в момент повторного замыкания плат 51 соответствует нулевой координате по оси Z. Т.к. начало работы принтера связано с разогревом рабочего стола 5 и сопла 38 экструдера 2 принтера, то предложенный вариант установления нулевой координаты по оси Z учитывает температурную деформацию материалов, из которых изготовлены рабочий стол и печатающая головка, производят после стабилизации температурного режима. Таким образом, датчик нулевой координаты по оси Z позволяет правильно определить момент начала точки печати в рабочих условиях (установить нулевую координату по оси Z - начальную координату печати для поверхности стола и сопла, находящихся в рабочем разогретом режиме). Такая конструкция узла определения нулевой координаты по оси Z (позиционирования рабочего стола) позволяет унифицировать устройство под различные виды расходного материала для печати и материала изготовления поверхности стола, что позволяет скомпенсировать термические расширения материалов упомянутых деталей в процессе работы 3D-принтера.The
Основание 49 рабочего стола 5 может быть выполнено в виде рамной конструкции (см. фиг. 10-12), состоящей из несущей панели 54, боковых панелей 55, нижней панели 56, верхней 62 и нижней 63 крепежных пластин. Несущая панель 54 расположена в вертикальной плоскости, к которой со стороны ее боковых торцевых поверхностей (перпендикулярно к плоскости передней панели) прикреплены боковые панели 55, также расположенные в вертикальной плоскости с образованием Н-образной конструкции. При этом несущая панель 54 расположена со сдвигом от задних торцевых поверхностей боковых панелей с образованием полости для размещения ходовой гайки 48 и узла определения нулевой координаты. Нижняя панель 56 расположена в горизонтальной плоскости между боковыми 55 и передней 54 панелями с передней стороны рамной конструкции. Крепление боковых панелей 55 к несущей панели 54 может быть реализовано с помощью уголка 57, имеющего длину, превышающую длину передней панели 54 на величину толщины боковых панелей 55. При этом несущая панель 54 основания 49 рабочего стола 5 прикреплена к одной из полок уголка 57 с образованием выступающих частей уголка от боковых торцевых сторон передней панели, а боковые панели 55 снабжены пазами 58 для размещения в них выступающих частей уголка 57. Т.о. форма пазов 58 в боковых панелях 55 соответствует форме поперечного сечения уголка 57, что обеспечивает надежное соединение упомянутых деталей или Н-образной конструкции. При этом боковая панель в одном из вариантов выполнения состоит из трех плотно соединенных между собой деталей, образующих трехслойную конструкцию - из двух алюминиевых пластин 59, имеющих идентичную геометрию, и пластины из композитного материала 60, расположенной между двумя алюминиевыми пластинами 59. Рельеф верхней торцевой поверхности деталей 59 и 60 боковой панели 55 обеспечивает размещение на ней в горизонтальной плоскости рабочего стола 5. Нижняя панель 56 основания рабочего стола 49 обеспечивает жесткость конструкции, прикреплена к передней панели 54 и к боковым панелям 55, при этом крепление нижней панели 56 к передней 54 реализовано посредством ее закрепления на второй полке того же уголка 58, к которому прикреплена передняя панель 54, а крепление нижней панели 56 к боковым панелям 55 реализовано с помощью специальных крепежных элементов 61, позволяющих надежно соединять детали «стык в стык» с помощью обычных саморезов. К рамной конструкции основания 49 с задней стороны (со стороны расположения полости для размещения узла определения нулевой координаты) прикреплены верхняя 62 и нижняя 63 крепежные пластины (которые расположены в горизонтальной плоскости одна над другой и имеют прямоугольную форму со скругленными углами) между которыми расположены упомянутый узел и ходовая гайка 48 (см. фиг. 13, 14). Верхняя крепежная 62 платина, предназначенная для обеспечения жесткости рамы и фиксации линейных подшипников, с помощью крепежных элементов 61 прикреплена к верхней торцевой поверхности несущей панели 54. Нижняя крепежная пластина 63, предназначенная также для фиксации линейных подшипников и для закрепления на ней конструктивных элементов узла определения нулевой координаты, с помощью аналогичных крепежных элементов 61 прикреплена к нижней торцевой поверхности передней панели 54. При этом пластины выполнены выступающими за пределы боковых панелей рамной конструкции основания, и каждая из пластин 62 и 63 снабжена тремя отверстиями, одно из которых расположено по центру пластины и предназначено для размещения ходового винта 47, а оставшиеся два отверстия расположены по краям пластины - в частях пластины, выступающих за пределы боковых панелей рамной конструкции, симметрично относительно центрального отверстия, и предназначены для размещения в них линейных подшипников 64 для вертикальных направляющих 46 перемещения рабочего стола 5 с основанием 49 (рамной конструкцией). Таким образом, пластины 62 и 63 закреплены на рамной конструкции с обеспечением параллельного расположения проходящих через упомянутые отверстия ходового винта 47 и вертикальных направляющих 46 для перемещения рабочего стола.The
При этом как было отмечено выше датчик нулевой координаты по оси Z состоит из двух соединенных между собой печатных плат 51 (см. фиг. 16), одна из которых неподвижно соединена с гайкой, а вторая - с основанием 49. При представленной выше конкретной реализации основания такое соединение обеспечивается посредством закрепления второй контактной платы на нижней крепежной пластине 63. Печатные платы представляют собой пластины из диэлектрика 67, на поверхности и/или в объеме которой сформированы по две контактные токопроводящие металлические площадки 68 (металлические контакты) соединенные между собой проводником. Пластины 67 снабжены отверстиями 69, диаметр которых соответствует диаметру центрального отверстия крепежных пластин 62 или 63 предназначенных для размещения в них ходового винта 47. При этом контактные площадки 68 на каждой пластине 67 расположены симметрично относительно центра отверстия 69 и на равноудаленном расстоянии от него. Контактная площадка выполнена в виде металлического кольца, внутри которого расположены отверстия 70 для установки направляющих 50 перемещения гайки 48 в процессе определения нулевой координаты по оси Z. Платы также снабжены технологическими отверстиями для размещения крепежных элементов.Moreover, as noted above, the Z-axis sensor consists of two printed circuit boards 51 (see Fig. 16), one of which is fixedly connected to the nut, and the second to the
Рабочий стол 5 установлен на верхние торцевые поверхности боковых панелей 55 в горизонтальной плоскости. При этом стол снабжен механизмом его калибровки, который может быть выполнен как «ручным», так и автоматическим. Механизм калибровки в одном из вариантов исполнения («ручной» калибровки, см. фиг. 15, 17) включает две стойки 71 с пружинами 72 и зажимами 76, которые устанавливают в двух точках стола - В и С (см. фиг. 15), ближе к его переднему краю, в проекции боковых панелей 55, при этом стол в точке А, расположенной вблизи ходового винта (по центру, ближе к заднему краю стола) закреплен неподвижно. Таким образом, рабочий стол в точке А является неподвижным, в точках В и С - регулируемым по высоте и углу наклона. Отрегулированное положение рабочего стола фиксируется зажимами 76. В состоянии расслабленных зажимов 76 стойки 71 в точках В и С являются подвижными в вертикальном направлении (за счет усилия сжатия пружин). Для размещения стоек 71 (со стороны переднего края стола) боковые панели снабжены вертикальными проточками 73, на дне которых сначала размещают пружину 72, на которую устанавливают стойку 71. Стойку 71 прикрепляют к столу 5 со стороны его нижней поверхности, при этом крепление стойки может быть реализовано через фиксатор 74, который может выполнять функцию фиксации на рабочем столе подложки с гладкой поверхностью, на которой осуществляется непосредственно построение 3D-изделия. Фиксатор 74 может представлять собой изогнутую Z-образную пластину, обеспечивающую функцию пружины. Для размещения пружины 72 третьего комплекта механизма калибровки может быть использован винт, закрепленный на детали 57. Пружины 72 подбираются таким образом, чтобы их усилия хватало для удержания всего веса рабочего стола 5.The
«Ручную» калибровку рабочего стола осуществляют следующим образом. Зажимы 76 в рабочем состоянии удерживают уровень рабочего стола 5 (платформы). Печатающая головка перемещается в точку А, которая является нулевой координатой по оси Z (точка А является неподвижной, В и С - регулируемые). После нахождения печатающей головкой 2 нулевой координаты в точке А зажим 76 в точке В ослабляют, пружины 72 «выталкивают» рабочий стол 5 в данной точке вверх, таким образом данная область рабочего стола за счет расфиксированного положения зажимов 76, обеспечивающих свободное положение пружин 72 под стойками 71, выступающими в качестве опор для переднего края рабочего стола, располагается выше уровня расположения точки А стола. После чего печатающая головка перемещается к точке В. При перемещении печатающей головки из точки А в точку В за счет усилия сжатия пружины 72, которая поджимает платформу рабочего стола 5 к соплу печатающей головки 2, происходит выравнивание положения рабочего стола в точке В на одном уровне с точкой А. Далее зажим 76 в точке В затягивают, фиксируя тем самым уровень рабочего стола (или его платформы) в данной точке. После чего данную процедуру повторяют для точки С, в которой ослабляют зажим 76, после чего печатающая головка 2 перемещается из точки В в точку С, где положение стола в данной точке фиксируется зажимом 76. Таким образом, получают откалиброванный рабочий стол относительно точки А."Manual" calibration of the desktop is as follows.
При замене ручных зажимов 76 на автоматические (которая может быть выполнена любыми известными из уровня техники средствами) получают полностью автоматизированную систему калибровки и выравнивания рабочего стола 5.When replacing the manual clamps 76 with automatic ones (which can be performed by any means known from the prior art), a fully automated system for calibrating and aligning the
Рабочий стол может быть снабжен, например, четырьмя держателями 75, обеспечивающими дополнительную фиксацию подложки для 3D-изделия, выполненными по аналогии с фиксаторами 74, и закрепленными по боковым сторонам рабочего стола.The desktop can be equipped, for example, with four
Рамная конструкция основания рабочего стола может быть снабжена передней крышкой 77 (см. фиг. 15), размещаемой в вертикальной плоскости со стороны передней торцевой поверхности 65 боковых панелей 55, закрывающей полость между рабочим столом 5 и нижней панелью 56, а также задней крышкой, размещаемой в вертикальной плоскости со стороны задней торцевой поверхности 66 боковых панелей 55, закрывающей полость, в котором расположен узел определения нулевой координаты по оси Z.The frame structure of the base of the desktop can be equipped with a front cover 77 (see Fig. 15), placed in a vertical plane from the
При соединении конструктивных элементов основания 49 рабочего стола использованы оригинальные крепежные элементы 61 (см. фиг. 18), представляющие собой комплекты, состоящие из крепежного винта (самореза) и фиксатора. Фиксатор выполнен из пластика в виде литой объемной детали сложной формы, состоящей из двух подобных частей, например, пластин или иных элементов, одна из поверхностей которых является плоской, при этом данные части фиксатора обращены плоскими поверхностями друг к другу (расположены параллельно) и соединены между собой перемычкой (расположенной в продольном направлении фиксатора), в которой выполнено отверстие для размещения крепежного винта, и которая имеет упорную площадку в виде утолщения перемычки в плоскости размещения входного отверстия винта. Таким образом, в поперечном сечении фиксатор представляет собой Н-образную фигуру, в которой перемычка - перекладина буквы «Н», имеет толщину, обеспечивающую размещение в ней (в продольном направлении) крепежного винта. При соединении двух деталей с помощью крепежного элемента 61 представленной оригинальной конструкции, одна из соединяемых деталей в месте размещения фиксатора должна иметь прорезь или паз под размещение перемычки фиксатора, а вторая деталь - ответное отверстие для размещения винта.When connecting the structural elements of the
В процессе построения 3D-объекта контроллер 7 направляет рабочий стол 5 шаг за шагом вдоль оси Z и обеспечивает, таким образом, возможность построения следующих один за другим слоев 3D-объекта. Контроллер 7 (модуль управления) управляет перемещением рабочего стола 5 и печатающей головки 2, скоростью подачи расходного материала (пластика), температурой нагрева рабочего стола и температурой плавления расходного материала (пластика). Контроллер 7 соединен с индикатором на котором отображается текущая информация процесса печати 3D-модели, включая температуру нагрева сопла экструдера и рабочего стола, координаты положения стола (по оси Z), процент выполнения печати и т.д. С индикатора также могут быть доступны сервисные функции - заправка пластика, выгрузка пластика, смена сопла и т.д. При этом контроллер выполнен с возможностью автономной работы или работы под управлением компьютера с программным обеспечением, который генерирует данные для построения по CAD-модели, соответствующей 3D-объекту, и передает данные для построения в контроллер 3D-принтера.In the process of constructing a 3D object, the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Перед началом печати на 3D-принтере определяют необходимые параметры и условия для печати, в частности: разрешающую способность печати, скорость перемещения печатающей головки, толщину внешней оболочки изделия, процент заполнения изделия материалом пластика (от 0 - при изготовлении полых изделий, до 100%), необходимость построения поддерживающих структур при наличии навесных элементов у модели, температуру охлаждения детали посредством управления режимом работы вентилятора печатающей головки, необходимость добавления «юбки» к основанию 3D-модели для лучшей адгезии начальных слоев строящегося изделия к поверхности рабочего стола в начале процесса печати и предотвращения смещения изделия в процессе печати, необходимость печати подложки (для случая, когда изделие состоит из множества отдельно стоящих элементов для снижения риска ошибки), параметры, характеризующие расходный материал (пластик) (см. Таблицу 1) и т.д. Под каждый пластик выбирают температуру нагревателя для расплавления пластика в печатающей головке, температуру нагрева поверхности рабочего стола при печати первого слоя 3D-модели и остальных слоев. Поддерживающая структура может быть построена из материала печати самого объекта с использованием одной печатающей головки, при этом поддерживающую структуру проектируют и размещают с зазором относительно строящейся модели для обеспечения ее легкого удаления с поверхности готового изделия. Поддерживающая структура может быть выполнена из другого материала с использованием второго сопла.Before printing on a 3D printer, the necessary parameters and conditions for printing are determined, in particular: print resolution, speed of movement of the print head, thickness of the outer shell of the product, percentage of filling of the product with plastic material (from 0 - in the manufacture of hollow products, up to 100%) , the need to build supporting structures in the presence of attachments on the model, the cooling temperature of the part by controlling the operation mode of the printhead fan, the need to add a “skirt” to the base 3D models for better adhesion of the initial layers of the product under construction to the surface of the desktop at the beginning of the printing process and to prevent the product from shifting during printing, the need to print the substrate (for the case when the product consists of many separate elements to reduce the risk of error), parameters characterizing consumables (plastic) (see Table 1), etc. For each plastic, select the temperature of the heater to melt the plastic in the print head, the heating temperature of the desktop surface when printing the first layer of the 3D model and the remaining layers. The supporting structure can be constructed from the printing material of the object itself using a single printhead, while the supporting structure is designed and placed with a gap relative to the model under construction to ensure its easy removal from the surface of the finished product. The supporting structure may be made of another material using a second nozzle.
Перед началом печати на персональном компьютере с помощью графического программного обеспечения, (например, Компас 3D, AutoCad, SolidWorks, Blender, 3ds Max, Google SketchUp) формируют 3D-модель, которая должна соответствовать параметрам принтера. После чего сформированную модель загружают в соответствующее программное обеспечение (ПО) (например, Slic3r, KISSlicer), обеспечивающее разбиение модели на слои (в соответствии с параметрами настройки принтера) и подготовку задания для печати. По окончанию подготовки задания, проверяют готовность принтера к печати и передают задание на печать в принтер средствами доступных интерфейсов.Before printing on a personal computer using graphics software (for example, Compass 3D, AutoCad, SolidWorks, Blender, 3ds Max, Google SketchUp), they create a 3D model that must match the printer settings. After that, the generated model is loaded into the appropriate software (software) (for example, Slic3r, KISSlicer), which provides for dividing the model into layers (in accordance with the printer settings) and preparing the print job. At the end of the preparation of the job, check the printer’s readiness for printing and transfer the print job to the printer using the available interfaces.
Подготовку задания для печати осуществляют следующим образом. После окончания всех манипуляций с моделью для старта печати переводят модель в понятное для принтера задание. Задание, представленное в виде компьютерного языка команд, например, g-code, образуется в процессе разрезания модели на множество слоев. Количество слоев определяется необходимым разрешением и ограничивается возможностями по разрешению конкретной модели принтера. В процессе подготовки задания определяют необходимые характеристики прочности модели, разрешение печати, скорость печати и необходимость построения поддерживающих структур под навесные элементы. (Поддерживающие структуры - элементы которые автоматически формируются в процессе разрезания модели на слои, в случае необходимости. Они создают опорные плоскости для элементов детали. Поддерживающие структуры могут выполняться из того же материала, что и выстраивающийся прототип, а может выполняться из других материалов, которые возможно растворить водой и другими специализированными жидкостями, в зависимости от модификации принтера.) По каждому слою строят векторы перемещения печатающей головки - контур и внутреннюю структуру в зависимости от выбранных параметров (толщины стенки, процента заполнения и т.д.).Preparation of tasks for printing is as follows. After completing all the manipulations with the model to start printing, the model is transferred to a clear task for the printer. The task, presented in the form of a computer command language, for example, g-code, is formed in the process of cutting the model into many layers. The number of layers is determined by the required resolution and is limited by the resolution capabilities of a particular printer model. In the process of preparing the assignment, the necessary characteristics of the strength of the model, print resolution, print speed and the need to build supporting structures for attachments are determined. (Supporting structures - elements that are automatically formed in the process of cutting the model into layers, if necessary. They create reference planes for the elements of the part. Supporting structures can be made from the same material as the prototype being built, or can be made from other materials that are possible dissolve with water and other specialized fluids, depending on the modification of the printer.) For each layer, the print head's movement vectors are constructed - the outline and internal structure depending depending on the selected parameters (wall thickness, percent filling, etc.).
Общий алгоритм преобразования STL модели в задание для принтера выглядит следующим образом (фиг. 19). Входная модель начинает разрезаться по слоям равным разрешению печати конкретного принтера. После отсечения очередного слоя сначала вырисовывается внешний контур, затем производится его заливка исходя из процента заполнения. После прохода по всей высоте модели, производится построение поддерживающих структур и далее задание экспортируется в готовый файл.The general algorithm for converting the STL model into a job for the printer is as follows (Fig. 19). The input model begins to cut into layers equal to the print resolution of a particular printer. After clipping the next layer, the outer contour first emerges, then it is filled based on the percentage of completion. After passing through the entire height of the model, the support structures are built and then the task is exported to the finished file.
Подготовка устройства. После подготовки задания для печати устанавливают соединение с принтером. Проверяют работоспособность всех механических узлов принтера, наличие установленных расходных материалов. После чего загружают подготовленное задание в контроллер принтера через сетевой интерфейс или переносной носитель.Preparing the device. After preparing the print job, connect to the printer. Check the operability of all mechanical components of the printer, the presence of installed consumables. After that, the prepared task is loaded into the printer controller via the network interface or portable media.
По окончании всех подготовок запускают печать. После запуска печати разогреваются до заданных температур сопло и поверхность рабочего стола, печатная головка и стол совершают поиск нулевых координат по осям XYZ, после чего осуществляют калибровку рабочего стола, и далее запускают сам процесс печати модели на рабочем столе.At the end of all preparations, printing is started. After starting printing, the nozzle and the surface of the desktop are heated to the set temperatures, the print head and the table search for zero coordinates along the XYZ axes, then calibrate the desktop, and then start the process of printing the model on the desktop.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Заявляемое устройство может быть изготовлено в нескольких вариантах - для печати изделий, требующих высокой разрешающей способности (от 50 мкм до 500 мкм), а также крупногабаритных объектов, где разрешающая способность может определяться в мм диапазоне. Т.к. разрешающая способность принтера связана со скоростью печати (чем выше разрешение, тем ниже скорость печати), то пользователь сам выбирает скорость перемещения головки, которая в одном из вариантов осуществления изобретения варьируется в диапазоне от 15 мм/сек до 200 мм/сек. Для данного варианта выполнения изготовленный 3D-принтер имел следующие технические характеристики: габариты 365×386×452 мм; размер области построения (максимальный размер получаемой модели), длина - 200 мм, ширина - 200 мм, высота - 210 мм, разрешение печати по осям X, Y, Z, толщина слоя - 0,05 мм; 0,1 мм; 0,2 мм; 0,25 мм; поддерживаемые материалы - ABS (промышленный термопластик), PLA (биосовместимый термопластик), программное обеспечение - Polygon, которое предоставляет возможность гибкого управления стандартными параметрами, отвечающими за внешний вид, точность деталей, прочность и количество потраченного времени на эффективность процесса построении изделия. Благодаря программному обеспечению Polygon в камере построения автоматически определяется STL файл, который разбивается на слои, из этого производится расчет необходимой структуры поддержки, происходит генерация файла движения печатающей головки соответственно геометрии модели, после чего она отправляется на печать. Поддерживаемые форматы файлов - STL; интерфейс подключения - USB; совместимые ОС - Windows ХР, Windows Vista, Windows7.The inventive device can be made in several versions - for printing products requiring high resolution (from 50 microns to 500 microns), as well as large objects, where the resolution can be determined in the mm range. Because the resolution of the printer is related to the print speed (the higher the resolution, the lower the print speed), the user himself selects the speed of movement of the head, which in one embodiment of the invention varies from 15 mm / s to 200 mm / s. For this embodiment, the manufactured 3D printer had the following technical characteristics: dimensions 365 × 386 × 452 mm; the size of the construction area (the maximum size of the resulting model), length - 200 mm, width - 200 mm, height - 210 mm, print resolution along the X, Y, Z axes, layer thickness - 0.05 mm; 0.1 mm; 0.2 mm; 0.25 mm; supported materials - ABS (industrial thermoplastic), PLA (biocompatible thermoplastic), software - Polygon, which provides the ability to flexibly control standard parameters that are responsible for the appearance, accuracy of parts, strength and the amount of time spent on the efficiency of the product construction process. Thanks to the Polygon software, the STL file is automatically determined in the construction chamber, which is divided into layers, the necessary support structure is calculated from this, the printhead moves the file according to the geometry of the model, and then it is sent for printing. Supported file formats - STL; connection interface - USB; compatible OS - Windows XP, Windows Vista, Windows7.
Преимущества заявляемого изобретенияThe advantages of the claimed invention
В заявляемом решении 3D-принтера реализован комплекс из усовершенствованных устройств:In the claimed solution of the 3D printer, a complex of advanced devices is implemented:
- устройства перемещения рабочего стола по оси Z, в котором реализована возможность автоматического определения нулевой координаты по оси Z, т.е. обеспечивающего автоматический поиск начального уровня печати в рабочих условиях без необходимости перенастройки при смене расходных материалов и режимов печати.- devices for moving the desktop along the Z axis, which implements the ability to automatically determine the zero coordinate along the Z axis, i.e. providing automatic search for the initial level of printing under operating conditions without the need for reconfiguration when changing supplies and printing modes.
- устройства калибровки рабочего стола, простого в изготовлении и эксплуатации;- devices for calibrating the desktop, easy to manufacture and operate;
- устройства перемещения печатающей головки, основанное на использовании двух связанных между собой контуров ремней, расположенных зеркально симметрично относительно оси симметрии, расположенной параллельно продольным направляющим и на равноудаленном расстоянии от них, управляемых двумя независимыми электродвигателями, размещенными на шасси. Это решение обеспечивает минимальную массу подвижной части системы, геометрическую перпендикулярность направляющих, расположенных по осям X-Y и максимальную полезную рабочую площадь. Кроме того, те части контуров ремней, которые задают усилие перемещения подвижной части устройства (рабочая часть ремней), находятся в одной плоскости, что минимизирует нагрузку на подвижное соединение направляющих по осям X-Y и увеличивает ресурс работы системы, повышает ее надежность и точность работы.- devices for moving the print head, based on the use of two interconnected loops of belts arranged mirror symmetrically with respect to the axis of symmetry located parallel to the longitudinal guides and at an equal distance from them, controlled by two independent electric motors placed on the chassis. This solution provides the minimum mass of the moving part of the system, the geometric perpendicularity of the guides located along the X-Y axes and the maximum usable working area. In addition, those parts of the belt circuits that specify the force of movement of the moving part of the device (the working part of the belts) are in the same plane, which minimizes the load on the movable connection of the guides along the X-Y axes and increases the life of the system, increases its reliability and accuracy.
Заявляемое устройство перемещения печатающей головки по сравнению с аналогичными системами позволяет улучшить ряд важных параметров, которые влияют на точность перемещения и плавность хода печатающей головки.The inventive device for moving the print head in comparison with similar systems can improve a number of important parameters that affect the accuracy of movement and smoothness of the print head.
А именно, расположение роликов 24-27 в одной плоскости с поперечными направляющими 12 и 13 убирает перекашивающие силы, что уменьшает нагрузку на линейные подшипники узлов перемещения поперечных направляющих по продольным направляющим и уменьшает их износ; два связанных контура ремней гарантируют перпендикулярность поперечных направляющих 12 и 13 относительно продольных направляющих 10 и 11, что упрощает и уменьшает массу подвижного соединения поперечных направляющих 12 и 13 на продольных направляющих 10 и 11; конструкция устройства перемещения печатающей головки обеспечивает комплексную возможность перемещения каретки 3 с печатающей головкой 2 - как по оси X и Y, так и в диагональном направлении; фиксация моторов 18 и 19 на корпусе 1 принтера или на основании 9 уменьшает массу подвижных частей, что позволяет снизить инерционный момент; открытый проем в корпусе 1 между моторами 18 и 19 облегчает доступ к каретке 3 с печатающей головкой 2 и рабочему столу 5.Namely, the location of the rollers 24-27 in the same plane with the transverse guides 12 and 13 eliminates the distortion forces, which reduces the load on the linear bearings of the nodes of the movement of the transverse guides along the longitudinal guides and reduces their wear; two connected loops of belts guarantee the perpendicularity of the transverse guides 12 and 13 relative to the
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118121/05A RU2567318C1 (en) | 2014-05-06 | 2014-05-06 | Device of displacement of 3d-printer working table |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118121/05A RU2567318C1 (en) | 2014-05-06 | 2014-05-06 | Device of displacement of 3d-printer working table |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2567318C1 true RU2567318C1 (en) | 2015-11-10 |
Family
ID=54536982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014118121/05A RU2567318C1 (en) | 2014-05-06 | 2014-05-06 | Device of displacement of 3d-printer working table |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2567318C1 (en) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU170109U1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Юнимикс" | PRINTING HEAD OF THE DEVICE FOR VOLUME PRINTING WITH MELTED METAL |
| ITUA20162256A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-01 | Grafco S R L | INKJET PRINTER |
| EP3225412A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-04 | Grafco Srl | Inkjet printer |
| CN108044929A (en) * | 2018-02-05 | 2018-05-18 | 华北理工大学 | 3D printer material lack warning device |
| WO2018101908A1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Accessory for three-dimensional printing |
| CN108127119A (en) * | 2018-03-07 | 2018-06-08 | 吉林大学 | A kind of divine force that created the universe workbench for electron beam titanium alloy powder melt-shaping |
| RU182905U1 (en) * | 2017-12-08 | 2018-09-05 | Дмитрий Сергеевич Тюшевский | Kinematic diagram of the drive belt of the working head of a 3D printer |
| CN108608640A (en) * | 2018-07-20 | 2018-10-02 | 陕西东望科技有限公司 | A kind of push-press type bar continues material system and 3D printer automatically |
| WO2018190807A1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-10-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fusing build material |
| RU2671374C1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-10-30 | Общество с ограниченной ответственностью "ПИКАСО 3Д" (ООО "Пикасо 3Д") | Method for calibrating 3d-printer table |
| WO2019005040A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | A lift to lower and raise a platform |
| RU189916U1 (en) * | 2018-12-28 | 2019-06-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | The mechanism for moving the system of optical scanners |
| WO2020028034A1 (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | Sealed Air Corporation (Us) | Print mechanism slide systems and methods |
| RU2719528C1 (en) * | 2019-09-04 | 2020-04-21 | Антон Владимирович Белоусов | 3d printer for parallel printing |
| RU198006U1 (en) * | 2020-04-18 | 2020-06-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | 3D printer |
| CN112107400A (en) * | 2020-09-23 | 2020-12-22 | 孟自力 | 3D printing equipment for preparing cardiovascular stent |
| CN113232293A (en) * | 2021-05-21 | 2021-08-10 | 江苏航空职业技术学院 | Multifunctional 3D printer |
| US11220061B2 (en) | 2016-05-12 | 2022-01-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | 3D print definition procedures |
| CN114161709A (en) * | 2021-12-13 | 2022-03-11 | 哈尔滨理工大学 | Turnover type printing platform mechanism for 3D printer |
| RU212451U1 (en) * | 2022-03-09 | 2022-07-21 | Алексей Вячеславович Олешицкий | Hybrid layout 3D printer |
| CN115139520A (en) * | 2021-03-29 | 2022-10-04 | 碳塑科技股份有限公司 | Additive manufacturing system and additive manufacturing method |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997017664A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-05-15 | Sanders Prototypes, Inc. | 3-d model making |
| US6175422B1 (en) * | 1991-01-31 | 2001-01-16 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for the computer-controlled manufacture of three-dimensional objects from computer data |
| US6305769B1 (en) * | 1995-09-27 | 2001-10-23 | 3D Systems, Inc. | Selective deposition modeling system and method |
| US6722872B1 (en) * | 1999-06-23 | 2004-04-20 | Stratasys, Inc. | High temperature modeling apparatus |
| RU2371285C2 (en) * | 2005-04-12 | 2009-10-27 | Эос Гмбх Электро Оптикал Системз | Device and method for application of powdery material layers onto surface |
| US7939003B2 (en) * | 2004-08-11 | 2011-05-10 | Cornell Research Foundation, Inc. | Modular fabrication systems and methods |
| US20130209602A1 (en) * | 2007-02-13 | 2013-08-15 | 2Bot Corporation | Personal Affector Machine |
| RU2535704C1 (en) * | 2013-04-18 | 2014-12-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Method of 3d printing on refractory articles |
-
2014
- 2014-05-06 RU RU2014118121/05A patent/RU2567318C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6175422B1 (en) * | 1991-01-31 | 2001-01-16 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for the computer-controlled manufacture of three-dimensional objects from computer data |
| US6305769B1 (en) * | 1995-09-27 | 2001-10-23 | 3D Systems, Inc. | Selective deposition modeling system and method |
| WO1997017664A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-05-15 | Sanders Prototypes, Inc. | 3-d model making |
| US6722872B1 (en) * | 1999-06-23 | 2004-04-20 | Stratasys, Inc. | High temperature modeling apparatus |
| US7939003B2 (en) * | 2004-08-11 | 2011-05-10 | Cornell Research Foundation, Inc. | Modular fabrication systems and methods |
| RU2371285C2 (en) * | 2005-04-12 | 2009-10-27 | Эос Гмбх Электро Оптикал Системз | Device and method for application of powdery material layers onto surface |
| US20130209602A1 (en) * | 2007-02-13 | 2013-08-15 | 2Bot Corporation | Personal Affector Machine |
| RU2535704C1 (en) * | 2013-04-18 | 2014-12-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Method of 3d printing on refractory articles |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITUA20162256A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-01 | Grafco S R L | INKJET PRINTER |
| EP3225412A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-04 | Grafco Srl | Inkjet printer |
| US11220061B2 (en) | 2016-05-12 | 2022-01-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | 3D print definition procedures |
| RU170109U1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Юнимикс" | PRINTING HEAD OF THE DEVICE FOR VOLUME PRINTING WITH MELTED METAL |
| WO2018101908A1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Accessory for three-dimensional printing |
| WO2018190807A1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-10-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fusing build material |
| RU2671374C1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-10-30 | Общество с ограниченной ответственностью "ПИКАСО 3Д" (ООО "Пикасо 3Д") | Method for calibrating 3d-printer table |
| WO2019005040A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | A lift to lower and raise a platform |
| US11364681B2 (en) | 2017-06-28 | 2022-06-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Lift to lower and raise a platform |
| RU182905U1 (en) * | 2017-12-08 | 2018-09-05 | Дмитрий Сергеевич Тюшевский | Kinematic diagram of the drive belt of the working head of a 3D printer |
| CN108044929A (en) * | 2018-02-05 | 2018-05-18 | 华北理工大学 | 3D printer material lack warning device |
| CN108044929B (en) * | 2018-02-05 | 2023-06-30 | 华北理工大学 | 3D printer broken material alarm device |
| CN108127119A (en) * | 2018-03-07 | 2018-06-08 | 吉林大学 | A kind of divine force that created the universe workbench for electron beam titanium alloy powder melt-shaping |
| CN108127119B (en) * | 2018-03-07 | 2023-11-21 | 吉林大学 | A kind of work table used for electron beam titanium alloy powder fusion forming |
| CN108608640A (en) * | 2018-07-20 | 2018-10-02 | 陕西东望科技有限公司 | A kind of push-press type bar continues material system and 3D printer automatically |
| CN108608640B (en) * | 2018-07-20 | 2024-03-19 | 陕西东望科技有限公司 | Bulldoze formula bar automatic feed system and 3D printer |
| WO2020028034A1 (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | Sealed Air Corporation (Us) | Print mechanism slide systems and methods |
| RU189916U1 (en) * | 2018-12-28 | 2019-06-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | The mechanism for moving the system of optical scanners |
| RU2815067C2 (en) * | 2019-08-19 | 2024-03-11 | Дентсплай Сирона Инк. | Method of creating 3d model with support structures, as well as computer-readable data medium for method implementation |
| RU2719528C1 (en) * | 2019-09-04 | 2020-04-21 | Антон Владимирович Белоусов | 3d printer for parallel printing |
| RU198006U1 (en) * | 2020-04-18 | 2020-06-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | 3D printer |
| CN112107400A (en) * | 2020-09-23 | 2020-12-22 | 孟自力 | 3D printing equipment for preparing cardiovascular stent |
| CN112107400B (en) * | 2020-09-23 | 2024-03-29 | 孟自力 | 3D printing equipment for preparing cardiovascular stent |
| CN115139520A (en) * | 2021-03-29 | 2022-10-04 | 碳塑科技股份有限公司 | Additive manufacturing system and additive manufacturing method |
| CN113232293A (en) * | 2021-05-21 | 2021-08-10 | 江苏航空职业技术学院 | Multifunctional 3D printer |
| CN114161709A (en) * | 2021-12-13 | 2022-03-11 | 哈尔滨理工大学 | Turnover type printing platform mechanism for 3D printer |
| RU212451U1 (en) * | 2022-03-09 | 2022-07-21 | Алексей Вячеславович Олешицкий | Hybrid layout 3D printer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2567318C1 (en) | Device of displacement of 3d-printer working table | |
| RU2552235C1 (en) | Device of displacement of print head for 3d-printer | |
| US10513104B2 (en) | 3D printer with coupling for attaching print head to head carriage | |
| US8033811B2 (en) | Pantograph assembly for digital manufacturing system | |
| KR101691052B1 (en) | Additive manufacturing system with extended printing volume, and methods of use thereof | |
| US11485079B2 (en) | System for leveling heated platen in 3D printer | |
| US20140054817A1 (en) | Three-dimensional printer | |
| CN103978691A (en) | 3D (Three-Dimensional) printer based on rotation and continuous extrusion of threaded rod | |
| US11161336B2 (en) | Heated air system for 3D printer | |
| CN104494150A (en) | 3D printer | |
| US9446558B2 (en) | Three-dimensional printing apparatus and printing head module | |
| US20180215091A1 (en) | Additive manufacturing using polymer materials | |
| JP6764825B2 (en) | 3D printing equipment | |
| Dine et al. | On the development of a robot-operated 3D-printer | |
| CN206276911U (en) | A kind of metal three-dimensional printer of fused glass pellet | |
| US20210096535A1 (en) | Multi-tool fabrication machine | |
| KR20200130443A (en) | High-speed extrusion 3-D printing system | |
| US10434719B2 (en) | Magnetically coupled print head for additive manufacturing system | |
| US10889068B1 (en) | Rotational position error compensation of print heads in a 3D printer and methods thereof | |
| US11904542B2 (en) | Platen with grid assembly for 3D printing | |
| CN107303726A (en) | The straight line counterweight method and its printer of FDM3D printer | |
| EP3359371B1 (en) | Additive manufacturing using polymer materials | |
| CN107225755A (en) | A kind of vertical screw discharge type 3D extrusion molding apparatus and technique | |
| CN203888216U (en) | 3D printer based on screw rotation continuous extrusion | |
| US11654614B2 (en) | Method of printing semi-crystalline materials utilizing extrusion based additive manufacturing system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190507 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201014 |