[发明专利]横向3D打印机

说明书

本发明公开一种横向3D打印机，所述横向3D打印机包括打印头、引子及驱动系统，所述引子用于承接所述打印头打印的片层；驱动系统，所述驱动系统分别与所述打印头、所述引子相连，所述驱动系统可驱动所述打印头沿Y轴和Z轴方向分别运动，所述驱动系统可驱动所述引子沿X轴方向运动，所述X轴、所述Y轴、所述Z轴构成笛卡尔坐标系，其中，所述引子以设定长度为单位移动，所述设定长度等于所述打印头单次打印的片层厚度。根据本发明实施例的横向3D打印机能够打印的工件的长、宽、高尺寸中的一个不受打印框架的影响，打印的工件更加多样化。

技术领域

本发明涉及先进增材制造领域，尤其涉及一种横向3D打印机。

背景技术

现有3D打印机通常采用竖直打印机构来进行工件的打印。加热喷头根据工件的水平截面轮廓信息，作X-Y平面上的运动，热塑性丝状材料由挤丝机构传送至热熔喷头，并在热熔喷头中加热至融化，随着后面的丝挤入，融化的耗材涂覆在打印机底板平台上，冷却后形成一层薄片。一层截面完成后，底板平台下降一个薄片的高度，再进行下一层的融化和覆盖，如此循环往复，最终打印出完整工件。

传统竖直式打印的3D打印机打印出的工件尺寸会受到打印机本身框架尺寸的约束。竖直式打印机在打印时，打印底板的大小决定了工件最大的截面大小，从而限制了工件的长、宽尺寸。竖直打印的打印喷头需要在一个平行于X-Y平面的平台上运动，这就需要一组竖直的支撑框架来支撑打印喷头在打印平面运动，因此工件的高度受限于支撑打印喷头的竖直框架。综上所述，打印出的工件尺寸无法超过3D打印机框架的尺寸。在长度和高度的限制下，竖直式打印机适合于打印尺寸较为规整(长、宽、高较为接近的工件)，而在打印桁架等细长型的工件时，就需要延长竖直支撑框架的高度，当框架延长至一定高度后，会使得3D打印机的重心位置提升，降低打印时的稳定性，皮带带动打印头高速运动时产生的震动对工件的影响会放大，从而降低打印精度和工件直线度。因此竖直打印机由于底板和框架的约束，难以实现一台打印机完成不同形状、高宽比不同的工件的多样化打印任务。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种横向3D打印机，所述横向3D打印机能够打印的工件的长、宽、高尺寸中的一个不受打印框架的影响。

根据本发明实施例的横向3D打印机，包括：打印头；引子，所述引子用于承接所述打印头打印的片层；驱动系统，所述驱动系统分别与所述打印头、所述引子相连，所述驱动系统可驱动所述打印头沿Y轴和Z轴方向分别运动，所述驱动系统可驱动所述引子沿X轴方向运动，所述X轴、所述Y轴、所述Z轴构成笛卡尔坐标系，其中，所述引子以设定长度为单位移动，所述设定长度等于所述打印头单次打印的片层厚度。

根据本发明实施例的横向3D打印机，由于打印头可沿Y轴和Z轴分别运动，而承接打印头打印片层的引子可以沿X轴方向运动，因此横向3D打印机能够打印的工件的长、宽、高尺寸中的一个不受打印框架的影响，打印的工件更加多样化。

在一些实施例中，所述驱动系统包括：Z轴支撑梁；Z轴滑块，所述Z轴滑块可相对所述Z轴支撑梁滑动，所述Z轴滑块上安装有所述打印头。

具体地，所述驱动系统还包括：Z轴丝杠，所述Z轴丝杠设在所述Z轴支撑梁上，所述Z轴丝杠与所述Z轴滑块相连；Z轴驱动电机，所述Z轴驱动电机驱动所述Z轴丝杠旋转以使所述Z轴滑块相对所述Z轴支撑梁滑动。

在一些实施例中，所述驱动系统包括：Y轴支撑梁；Y轴滑块，所述Y轴滑块可相对所述Y轴支撑梁滑动，所述Y轴滑块的平台上安装有所述Z轴支撑梁。

具体地，所述驱动系统还包括：Y轴丝杠，所述Y轴丝杠连接在所述Y轴支撑梁上，所述Y轴丝杠与所述Y轴滑块相连；Y轴驱动电机，所述Y轴驱动电机驱动所述Y轴丝杠旋转以使所述Y轴滑块相对所述Y轴支撑梁滑动。