[发明专利]一种3D成型机及方法

说明书

本发明公开了一种3D成型机及方法，包括基座平台，基座平台上对称设置有立柱，立柱的顶部装有横梁，横梁的中部固定有x向进退轴杆，x向进退轴杆上连接有主机头组合体，x向进退轴杆的端部设置有用于驱动主机头组合体沿x向进退轴杆运动的x轴伺服电机；主机头组合体包括能够沿x向进退轴杆运动的传导装置，传导装置上连接有a轴，a轴的底部通过夹紧装置连接有刀头，a轴的顶部设置有驱动其运动的a轴伺服电机；基座平台上还对称设置有一对y轴移动工作平台，每个y轴移动工作平台上对称设置有两个z轴杆立柱，y轴移动工作平台上连接有y轴伺服电机，每个z轴杆立柱上均设置有z轴伺服电机，z轴杆立柱的顶部安装有用于固定工件的工作台。

技术领域

本发明属于快速成型设备技术领域，具体涉及一种融合机、电、软件等技术为一体的快速3D成型机及方法。

背景技术

纵观目前国内外3D打印市场，3D打印行业普遍存在应用材料和应用限制，其表现为以下几点。

1、产品前期研发制作的样板不能直接作为产品，而是作为一种验证手段来满足开发节奏。

2、研发耗用的时间相对于传统手段是加快了许多，但不可避免的带来了很多滞后污染问题，比如3D打印产品所带来的滞后问题：污染、废料、不可逆转的材料处理问题等等。

3、3D打印设备目前所消耗的材料都是特制，成本很高，基本都是国外公司垄断性在中国销售，对于市场上的型材和成熟的材料基本不可满足其3D打印设备制作要求。

4、在理念产品验证后，势必需要针对小批量、批量化生产开模具，而模具的制造大家都知道，是一项复杂而耗时、耗材、占用大资金的工程，根据批量、其产品的成本占用率可高达30％--50％，特殊行业甚至成本都收不回，比如国防产品和军事用品。再比如汽车行业和飞机的外蒙皮，很难做到个性化要求，其模具体积庞大，占用特殊钢材量很大，据2018年统计，我国的模具钢产量约为236.2万吨。其中，汽车行业消费模具钢约占市场总量的35％；家用电器行业消费模具钢约占市场总量的20％；电脑、手机、电子设备等电子通讯行业用模具钢约占市场的20％。

因此，为了加快和适应越来越多的个性化市场需求，节约模具钢投入和模具制作周期，避免3D打印耗料带来的滞后污染等问题和材料限制，加快研发进度和定制速度，势必需要开发出一种节约研发验证周期、节省研发期的模具验证资金投入，又能够从市场取材满足即刻制作的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D成型机及方法，以克服现有技术存在的问题。本发明结构简单、操作方便、材料适用面宽，抛弃了繁琐复杂的传统模具，能够快速实现从设计理念到产品实物转化。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种3D成型机，包括基座平台，基座平台上对称设置有立柱，立柱的顶部装有横梁，横梁的中部固定有x向进退轴杆，x向进退轴杆上连接有主机头组合体，x向进退轴杆的端部设置有用于驱动主机头组合体沿x向进退轴杆运动的x轴伺服电机；

主机头组合体包括能够沿x向进退轴杆运动的传导装置，传导装置上连接有能够上下竖直运动的a轴，a轴的底部通过夹紧装置连接有用于对工件表面施加静态压力的刀头，a轴的顶部设置有驱动其运动的a轴伺服电机；

基座平台上还对称设置有一对y轴移动工作平台，每个y轴移动工作平台上对称设置有两个z轴杆立柱，y轴移动工作平台上连接有用于驱动z轴杆立柱沿y轴运动的y轴伺服电机，每个z轴杆立柱上均设置有能够使其独立上下升降的z轴伺服电机，z轴杆立柱的顶部安装有用于固定工件的工作台。

进一步地，横梁上对称设置有用于对主机头组合体进行导向的主机头导向杆，且主机头导向杆对称设置在x向进退轴杆的两侧。