[实用新型]一种大-小尺寸快速切换的3D打印仓有效

专利信息
申请号: 202121826689.5 申请日: 2021-08-05
公开(公告)号: CN216127743U 公开(公告)日: 2022-03-25
发明(设计)人: 陈维平;陈焕达;朱德智;付志强 申请(专利权)人: 华南理工大学
主分类号: B29C64/20 分类号: B29C64/20;B33Y30/00
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 何淑珍;江裕强
地址: 510640 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 尺寸 快速 切换 打印
【说明书】:

本实用新型提供的一种大‑小尺寸快速切换的3D打印仓。在大尺寸打印仓内通过隔板分隔出一个用于打印小尺寸物件的小尺寸打印仓;使用大尺寸打印仓时,主底板和副底板联动升降;使用小尺寸打印仓时,只有副底板升降;所述升降装置包括第一电机、第二电机、第一丝杠和第二丝杠,第一电机通过第一丝杠与主底板连接,第二电机通过第二丝杠与副底板连接;控制电路系统包括用于控制第二电机通断的第一开关、用于控制第一电机通断的第二开关和总开关,第一开关和第二开关分别设置在并联电路的两个支路上,总开关设置在主电路上。本实用新型可根据零件尺寸合理选用大或小尺寸打印仓,具有节省粉末、粉末利用率高、打印效率高、装卸方便等优点。

技术领域

本实用新型属于3D打印机领域,具体涉及一种大-小尺寸可快速切换的3D打印仓结构。

背景技术

3D打印技术出现于上世纪80年代,是一种能够实现材料快速成形及增材制造技术,其最大的优点是摆脱了传统成形方法中复杂模具的束缚,能够使得复杂形状和结构的零件快速成形。根据打印原理的差异,目前主流的3D打印技术有熔融沉积成形(FDM)、粘结剂喷射3D打印(BJ3DP)、选择性激光烧结(SLS)、电子束熔化成形(EBM)等。

在3D打印领域,BJ3DP技术具有打印成形速度快、打印过程无需支撑材料、打印零件尺寸范围大、成本相对低廉等优势,在金属零件成形、砂型铸造、艺术品以及建筑领域应用广泛。其工作原理是通过粉末的分层粘结实现零部件成形。BJ3DP打印的具体工作方式是:铺粉装置中的刮刀将供粉仓的粉末平铺到成形仓中,多余的粉末被推入收粉仓中收集起来,接着打印喷头在计算机的控制下选择性地将粘结剂喷出;上一层粉末粘结完成,成形仓下降一定距离,供粉仓则上升一定高度,铺粉装置推出下一层粉末;如此反复,最终完成零部件的三维成形。

目前,BJ3DP打印使用的金属粉末由气雾化、水雾化或者电解法制备,制备成本高,导致粉末价格昂贵。并且,二次利用的金属粉末的纯度、氧含量以及表面活性都会受到影响,打印样品性能不如原始粉末。如果用大尺寸打印仓打印小尺寸样品时会导致大部分粉末需要回收,因此,设计一种能够实现大-小尺寸快速切换的3D打印仓结构对于实验室的研究试验工作具有十分重要意义。

中国专利《落地式3DP打印设备》(授权公告号:CN208993098U)公布的BJ3DP打印设备,包括构造组件、铺粉组件和喷墨组件。其中,构造组件包括工作箱与举升件,铺粉组件包括第一驱动件与铺粉件,喷墨组件包括第二驱动件与喷墨件。该设备的工作过程是:在第一驱动件带动下,铺粉件沿Y方向移动至另一端后返回至出发点,完成一次铺粉工作;此时喷墨件在第二驱动件的带动下,可沿X→Y→X→Y方向运动并返回至出发点,完成一次喷墨工作,此后工作箱的侧板在举升件的带动下上升一个层厚,依此循环,直至工作箱的侧板在举升件的作用下上升至最高点后完成整个打印过程。此设备占地面积小,安装高度低,提高了BJ3DP打印设备的安装便携性和打印效率。但是,当需要打印小尺寸样品,只需用到一部分打印仓空间时,该设备仍需要用到相当于整个打印仓容积的粉末,粉末消耗量大、利用率低、成本高。

中国专利《一种基于3DP工艺的桌面级3D打印机》(授权公告号:CN209126175U)公布的3D打印设备主要包括:主控机构、桁架、进给机构、打印机构、粉缸和升降机构。该设备的工作原理是,在主控机构控制下,铺粉时,成形缸粉体底板下降一个铺粉层厚的高度,而供粉缸底板则上升一个铺粉层厚的高度;Y轴进给机构驱动铺粉辊推出若干粉末,平铺在成形缸内并压实;X轴进给机构驱动打印喷头喷射粘结剂,完成一次打印工作,如此往复直到打印完成。该设备结构紧凑,占地面积小,但是打印仓空间无法根据需求进行调节,打印件的尺寸适应性不强。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足,本实用新型的目的是提供一种大-小尺寸快速切换的3D打印仓。

本实用新型提供了一种大-小尺寸快速切换的3D打印仓,该打印仓结构简单且紧凑,可快速调节打印仓的结构和空间从而达到节省粉末的目的。

本实用新型的目的至少通过如下技术方案之一实现。

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