[实用新型]一种支撑平台可旋转的双喷头3D打印机

说明书

本实用新型公开了一种支撑平台可旋转的双喷头3D打印机，包括底座（1）、支撑平台（2）、Z轴导轨（3）、支撑平台支架（4）、90°旋转机构（5）、Y轴导轨（6）、Y轴滑块（7）、X轴导轨（8）、喷头移动控制器（9）和喷头（10），其中两个喷头（10）分别安装于两个喷头移动控制器（9）下部，两个喷头移动控制器（9）安装于两个X轴导轨（8）上并控制两个的喷头（10）的轴向运动，两个X轴导轨（8）的两端分别通过Y轴滑块（7）安装于对称固定在底座（1）上的两个Y轴导轨（6）上，Z轴导轨（3）固定于两个Y轴导轨（6）的中间位置，90°旋转机构（5）安装于支撑平台（2）底部并通过支撑平台支架（4）安装于Z轴导轨（3）上。该3D打印机不仅能够保证双喷头（10）在待命和工作状态均可避免干扰现象的产生，而且系统结构简单，铺层效率高。

技术领域

本实用新型涉及增材制造与熔融沉积快速成型技术领域，具体涉及一种支撑平台可旋转的双喷头3D打印机，用于熔融沉积型快速成型机。

背景技术

3D打印技术是一种基于离散、堆积成型思想的新型快速成型技术，属于增材制造技术领域，该技术根据零件或物体的三维模型数据，快速、准确地制造出零件或物体的实体模型。其中熔融沉积快速成型技术（简称为FDM型技术）是主要3D打印技术之一，FDM型技术又称为热熔堆积技术，该技术是将热熔型丝料加热融化后从喷头挤出，沉积在打印工作平台或前一层已固化的材料上，当温度低于丝料固化温度后开始固化。3D打印机在铺层过程中，切片软件对快速成型制品进行分层是根据切片软件内置的算法进行分层，其中包括分层的厚度、铺层的路径、铺层的速度等相关参数，即对快速成型制品进行整体切片分层处理，3D打印喷头依次进行每一层切片的铺层任务，直至整个快速成型制品打印完成。

然而，现有的熔融沉积型快速成型机的支撑平台只能沿垂直方向运动，而无法沿支撑平台的支撑轴进行旋转运动。此外现有的熔融沉积型3D打印机是通过喷头与平台之间的X、Y与Z三个线性不相关的运动而实现制品的快速成型，X、Y与Z三个线性不相关的运动使得喷头可以到达平台上方一定区域内的任意位置；同时安装于喷头座的喷嘴按适当的速度挤出丝料，某层切片铺层完成后进行下一切片的铺层任务，进而逐层堆叠形成三维实体。

此种熔融沉积型3D打印机一般情况下只有一个喷头，若提升打印速度，只能通过提升喷头相对于平台的移动速度，或者通过提高物料的进料速度来达到。但这种速度的提升对相关硬件有较高的要求，例如驱动电机的功率，以及框架和导向机构、传动皮带和结构刚度等均有相应的要求。由于打印过程中需要不断快速变换移动方向和速度，所以此过程会产生很大的加速度，让框架抖动，影响打印精度。这些方面限制了打印速度的进一步提升。

目前，虽然已有多喷嘴的打印机，但多个喷嘴只是为了让多种物料在不停机的情况下重新换料进行交替打印，根本不能提升打印速度。如通过多个喷头的方式进行多喷嘴打印，多个喷头之间运动的干涉限制，使得对打印速度的提升效果大大折扣，且多喷头使得打印机的结构复杂，可靠性降低，成本上升。

鉴于此，为提高熔融沉积型快速成型机铺层与打印效率，结合目前3D打印机的功能结构特点，在双喷头打印的基础上，实现熔融沉积型快速成型机支撑平台沿其支撑轴的旋转，不仅能够实现熔融沉积型快速成型机的双喷头同时工作，且双喷头之间无相互干扰，结构简单，操作方便，可实现一键式打印操作，而且可显著提高熔融沉积型快速成型机铺层效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供了一种支撑平台可旋转的双喷头3D打印机，该3D打印机通过双喷头同时铺层以及可旋转的支撑平台机构，不仅能够保证双喷头在待命和工作状态均可避免干扰现象的产生，而且系统结构简单，可扩展性强，铺层效率高。