[发明专利]一种层间预热的3D打印装置

说明书

本发明属于3D打印领域，具体涉及一种层间预热的3D打印装置，包括激光器，所述激光器与3D打印机X轴固定连接，所属激光器发射激光通过反射镜、扩束镜、聚焦镜、导向镜将激光照射到指定位置，为解决当前FDM型3D打印机存在打印模型内部结合力差以及致密性差的缺陷，可以通过在挤出喷嘴之前对目标进行激光预热来改进，较高的界面温度可改善润湿性，扩散性和无规性，使得相互接触的打印丝之间可以充分融合，从而改善细丝之间以及各层之间的结合力，并减少最终成品中的各向异性，提高了3D打印材料的致密性以及力学性能。

技术领域

本发明属于3D打印领域，具体涉及一种层间预热的3D打印装置。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，现阶段三维打印机被用来制造产品，逐层打印的方式来构造物体的技术，随着该技术的快速发展，实际应用过程中对成型件表面粗糙度的要求越来越严格，困扰FDM零件在严格的工程应用中大规模采用的问题之一是FDM零件的特性各向异性。在逐层打印的过程中由于每层之间存在的温度梯度，导致层间结合率不高。而温度梯度的存在，同时导致热应力的存在，以至于打印件发生收缩、翘曲等问题。为了解决该问题，已经进行了先前的努力，例如通过优化工艺参数，制造后的表面处理和制造后的热处理。然而，现有方法尚未有提高层间性能的有效方法。

为了克服现有技术的不足， 本发明提出了一种层间预热的3D打印装置， 通过在成型过程中对成型区域的打印材料进行预热和温度维持，使熔融丝挤出后可以与之前已成型的材料部分充分融合，从而提高了3D打印模型成型的质量。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种层间预热的3D打印装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种层间预热的3D打印装置，包括3D打印机，所述3D打印机X轴一端固定安装有激光发射器，所述固定板位于激光发射器上方，所述反射镜组焊接于固定板下方并位于激光发射器前方，所述反射镜组由第一反射镜和第二反射镜上下相互对应组成，所述打印机喷头位于X轴上与激光发射器处于同一水平位置，所述打印机喷头底部装有扩束镜、聚焦镜、导向镜，所述打印机喷头下方装有打印机底板。

优选的，所述激光发射机与X轴固定连接，并随之移动使之与打印机喷头处于同一水平位置。

优选的，所述激光发射器发射的激光能够随着打印机喷头的移动，通过第一反射镜、第二反射镜、导向镜实时照射到指定预热位置。

优选的，所述第二反射镜、扩束镜、聚焦镜、导向镜的镜面中心点位于同一水平线上。

优选的，所述激光通过扩束镜以及聚焦镜来调节激光光束直径大小。

优选的，所述导向镜可以转动调节方向。

优选的，所述激光发射器可以进行功率调节来控制发射的激光对预热区域的预热程度。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明的有益效果本装置结构简单，实用性强，与现有技术相比，本发明所提出的方法通过在熔融丝成型过程中,随着打印喷头的移动实时对打印层表面进行提前预热、 温度维持，使得相互接触的打印丝之间可以充分融合，提高了3D打印模型的致密性以及力学性能，从而提高了3D打印模型成型的质量。

附图说明

图1为本发明所述结构的结构图；

图2为本发明所述结构的俯视图；

图3为本发明所述预热结构的细节结构图；

图中：1打印机支架、2激光发射器、3右电机、4 Z轴电机、5第二反射镜、6打印地板、7第一反射镜、8扩束镜、9聚焦镜、10导向镜、11打印机喷头、12耗材、13左电机、14 X轴导轨、15 X轴电机、16 Y轴导轨。