[发明专利]一种防制品翘曲的3D打印成型平台

说明书

本发明公开一种防制品翘曲的3D打印成型平台，由锥孔成型平台系统、加热储槽系统和自动升降系统组成。3D打印前，平台丝杠旋转，使锥孔平台与加热储物槽分离，储物槽中放置一定量的PLA粒料；启动加热槽上加热片，持续加热到耗材的熔点，使耗材充分熔化成熔融状态。控制平台丝杠旋转，使锥孔成型平台下移与熔融状态耗材接触并轻微挤压，熔融耗材嵌入至锥孔内，当熔融物料填满各个锥孔时，刮刀丝杠驱动刮刀刮平高于锥孔平台上平面凸出部分耗材，开始3D打印；当工作至第二或三层时，关闭加热片电源，停止加热，打印继续。当制品打印完成后，通过平台丝杠旋转使锥孔平台上升，使制品与锥孔中的物料在锥形顶点处断裂分离，易于制品成型后与平台分离。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体涉及基于熔融沉积成型(FDM)3D打印过程中一种防止模型翘曲的成型平台装置。

背景技术

熔融沉积成型技术(FDM)是3D打印技术中的一种。成型平台在3D打印过程中作为支撑模型的底板，保证高分子熔融材料层层堆积在底板上；同时其加热的功能有防止打印模型翘曲的作用，打印过程中使用的材料大多是ABS和PLA材料，模型与普通成型平台在接触界面上由于制品与环境温度间的较大温差产生了热应力，模型翘曲脱离加热底板导致成型失败。所述一种防制品翘曲成型平台利用高分子制品在熔融状态下粘接的原理，设计一种金属/高分子材料复合打印平台。本专利提出一种防翘曲3D打印成型平台具有耗能低、操作简单、适应范围广、受环境因素影响小、有效防止模型翘曲等特点。这对现有成型平台，尤其对于加工大型制品存在打印过程中制品因与环境温差过大而产生翘曲变形的问题或打印结束后不易取件的问题，以及打印过程中成型平台持续加热耗能大的缺点提供了一种解决方案。

发明内容

本发明针对现有技术所存在的不足，提供一种防制品翘曲的3D打印成型平台。所述一种防制品翘曲的3D打印成型平台可以解决FDM技术中的3D打印过程中模型翘曲及加热底板耗能大的问题。

本发明的技术方案是：一种防制品翘曲的3D打印成型平台，由锥孔成型平台系统、加热储槽系统和平台升降系统组成，所述锥孔成型平台系统包括锥孔平台、刮刀丝杠和刮刀；所述加热储槽系统包括可调控温加热片、储物槽；所述平台升降系统包括步进电机、平台丝杠。所述一种防制品翘曲的3D打印成型平台的刮刀通过导轨与锥孔平台连接，刮刀由刮刀丝杠控制可以实现x轴方向的移动；锥孔平台通过平台丝杠与储物槽连接安装在其上方，可实现z轴方向的升降调平。储物槽由3D打印机丝杠与3D打印机连接，可通过3D打印机丝杠旋转作储物槽与锥孔平台共同z轴升降，控温加热片粘贴在储物槽底部，通过内部电阻加热并向储物槽传热，熔化储物槽里的PLA物料。平台升降系统通过步进电机固定在储物槽右端，通过平台丝杠旋转调节锥孔平台升降。本发明一种防制品翘曲的3D打印成型平台，储物槽中放置一定量的PLA原料；加热储槽系统通过加热片升温加热，传热熔化槽内耗材；锥孔成型平台作为打印零件的支撑平台，通过平台丝杠旋转使其下移嵌入储物槽并挤压槽中熔融耗材，使熔融PLA将成型平台中的锥孔填充满，使填充锥孔中的PLA上表面与平台齐平，如此打印物件与锥孔平台中孔内耗材熔融为一体；平台升降系统通过控制步进电机带动3D打印机Z轴丝杠旋转，控制锥孔平台与储物槽整体的上升和下降。

本发明一种防制品翘曲的3D打印成型平台的锥孔成型平台系统，所述锥孔平台系统包括刮刀和锥孔平台，刮刀安装于锥孔平台上表面，由刮刀丝杠和电机控制移动，刮刀工作面与锥孔成型平台上平面平齐。锥孔成型平台是模型的支撑面，由熔融物料和金属基板组成，金属基板中加工有多个阵列排布锥形微孔，在储物槽中物料融化并填充满锥孔时，在刮刀的作用下使熔融物料和金属基板成为同一平面，作为打印模型固定的接合面。

本发明一种防制品翘曲的3D打印成型平台的加热储槽系统，所述加热储槽系统包括控温加热片、储物槽。储物槽既是锥孔平台的支撑面，也是连接打印机的部分，储物槽通过3D打印机丝杠与打印机连接，在3D打印机丝杠控制下实现Z轴移动。在储物槽底部贴有控温加热片，加热片升温并向储物槽传递热量熔化槽内物料，使熔融物料嵌入锥孔平台。