[实用新型]三维立体打印机专用型材

说明书

技术领域

本实用新型发明专利公开的是一套三维立体打印机专用型材；有三种：升降平台型材、箱体型材和滑块型材；三种配套使用实现垂直升降滑动的Z轴垂直轨道功能；属于三维立体打印机X、Y、Z轴运动结构和金属拉伸型材结构以及非金属挤注技术范畴；本发明专利发明的金属型材为升降平台型材、箱体型材，滑块型材为工程塑料，成套设置使用能够实现三维立体打印机Z轴垂直轨道结构功能，具体是升降平台型材四方框外平面上设置多个拉伸耳槽，耳槽通过嵌入设置的低磨擦系数特性材料的滑块型材，以公知的滑配合精度支撑在四方桶形箱体型材构成的箱体内壁，实现垂直升降滑动的Z轴垂直轨道功能。

背景技术

参见图9，公知技术中堆叠式三维立体打印机的升降平台a 是通过固定在L型托架 b 上的直线轴承与两根Z轴垂直设置平行的金属圆杆导轨 c 相配合获得运动支撑，并在一根垂直丝杠 d 和固定在升降平台上的丝套法蓝配合实现升降平台的垂直驱动。其结构和工装均较复杂，垂直运行精度难以保证，因此导致打印质量不好。

公知的金属型材很多种；最常用的是铝合金拉伸型材。在所有型材中没有与本发明专为三维立体打印机用设计的相同结构型材。

发明内容

本实用新型发明专利提供的技术方案是：一套三维立体打印机专用型材：包括升降平台型材、箱体型材和滑块型材，需配套使用实现Z轴垂直轨道功能，其特征是：升降平台型材外径小于箱体型材内壁空间尺寸，升降平台型材在箱体型材内，升降平台型材与箱体型材之间的间隙通过设置滑块型材实现支撑连接。箱体型材设置成四方桶形，桶形内壁平整光滑，桶形四边的相邻两边呈90°直角，对称两平面平行，四方桶形外壁与内壁之间设置成多空腔支撑结构，箱体内壁相应位置接触到滑块型材的滑动平面构成与升降平台的连接，滑块型材设置在升降平台四方框外平面上设置的耳槽内，滑块型材设置成一个圆柱体圆周上一段弧与一个长方体宽度一边相切成一体结构，圆柱体的高等于长方体的长，截断面相似于乒乓球拍；滑块型材圆柱体在耳槽内设置成静配合定位，长方体对称一边宽度与长度形成的平面为支撑到四方桶形箱体型材的箱体内壁构成的滑动平面，与相对位置的箱体内壁构成固定垂直轨道磨擦面，实现滑动支撑效果；升降平台型材设置成四方框形，四方框中设置多个工装孔拉伸槽，四方框外平面上设置多个拉伸耳槽，当设置成升降平台时耳槽通过嵌入设置的低磨擦系数特性材料的滑块型材，设置在多个耳槽内的滑块在箱体内壁构成多点支撑，利用运动干涉原理使每个耳槽内的滑块接触箱体内壁的绝对间隙服从多个位置耳槽内的滑块接触箱体内壁产生的平均相对间隙，保证垂直运行时的滑配合精度。以公知的滑配合精度支撑在箱体型材的箱体内壁平面，实现可垂直升降滑动的Z轴垂直轨道功能。

使用本实用新型发明专利发明的升降平台型材、箱体型材和滑块型材的三维立体打印机相对X、Y轴的Z轴垂直精度更高，制造和工装工艺更简单，材料及成本更低，质量稳定达到免维护；升降平台型材四方框中还设置多个工装孔拉伸槽，当升降平台型材设置成底板和X、Y轴行走框架时用于安装其它公知部件。箱体型材外壁设置拉伸轧花以增加型材强度，箱体型材内、外壁之间在机械强度允许值下设置成公知的多空腔拉伸结构，以减少金属材料消耗，减轻型材重量，提高隔热隔音效能。

上述的三维立体打印机专用型材均为挤注拉伸成型工艺制造，是三维立体打印机普及的大规模制造之必备条件。

上述的三维立体打印机专用型材配套使用时，升降平台型材和箱体型材箱体内壁之间的滑配合精度由滑块型材从耳槽伸出的长方体部分支撑在箱体内壁的接触面积大小的调整和多个滑块与箱体内壁之间间隙的最小公倍数数值确定。

本实用新型发明专利的积极效果：三维立体打印机专用型材采用挤注拉伸成型工艺制造，消除了现有三维立体打印机升降平台、Z轴和箱体材料采用不同材质的分段制造技术造成因热胀冷缩系数不一致引起的加工工差，以及Z轴垂直轨道零件制造的繁杂工艺和加工长周期。配套使用的升降平台型材、箱体型材和滑块型材的三维立体打印机能够替代公知的昂贵的镀铬钢轴和直线轴承Z轴运动结构，升降平台垂直运行精度更高。配套使用三维立体打印机专用型材制造的三维立体打印机整体制造和工装工艺简单，材料和能耗，生产和使用成本更低，质量稳定达到免维护级别。完全适合大规模制造三维立体打印机的生产线设计要求，为三维立体打印机的普及创造了关键条件。

附图说明

图1是本实用新型发明专利的实施例示意图。

图2是本实用新型发明专利的箱体型材俯视示意图。

图3是本实用新型发明专利的箱体型材侧视示意图。