提高FDM打印模具效率的复合结构制造技术

本发明专利技术涉及一种提高FDM打印模具效率的复合结构，包括交替地叠加设置的第一框架和第二框架，其中，位于同一层中的第一框架或第二框架同方向设置，相邻两层的第一框架和第二框架成角度设置。使用该复合结构，在打印过程中喷头的行走路径较少、节省材料用量、打印效率高、打印成本，并可以用于大型模具的生产和制造。

【技术实现步骤摘要】
提高FDM打印模具效率的复合结构
本专利技术涉及3D打印
，具体而言涉及一种提高FDM打印模具效率的复合结构。
技术介绍
FDM就是熔融沉积成型(Fuseddepositionmodeling，FDM)，FDM3D打印机工作原理是加热头把热熔性材料(ABS树脂、尼龙、蜡等)加热到临界状态，使其呈现半流体状态，喷头将半流动状态的材料挤压出来，材料瞬时凝固形成有轮廓形状的薄层。其优点是可选材料种类多、工艺简单易于操作，缺点是截面垂直的方向强度小，形成速度比较慢。因此，该工艺适用于制造复杂程度较低的中小型零件，而在大型模具生产中受到局限。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一中在打印过程中喷头的行走路径较少、节省材料用量、打印效率高、打印成本低的复合结构。为实现上述目的，本专利技术涉及一种提高FDM打印模具效率的复合结构，包括交替地叠加设置的第一框架和第二框架，其中，位于同一层中的第一框架的框架板或第二框架的框架板同方向设置，相邻两层的第一框架的框架板和第二框架的框架板成角度设置。根据本专利技术，相邻两层的第一框架的框架板和第二框架的框架板彼此垂直设置。根据本专利技术，第一框架和第二框架为木质框架。根据本专利技术，相邻两层第一框架和第二框架之间为螺纹连接、销连接或胶接。根据本专利技术，由第一框架和第二框架交替叠加设置形成的框架组件的顶部设置有顶盖。根据本专利技术，顶盖为实心木板，并且顶盖通过螺纹连接、销连接或胶接的方式连接至框架组件的顶部。根据本专利技术，沿复合结构底部朝向顶部的方向，由第一框架和第二框架交替叠加设置形成的框架组件的横截面尺寸逐渐减小。根据本专利技术，由第一框架和第二框架交替叠加设置形成的框架组件的外表面构造成台阶状。根据本专利技术，复合结构的外表面设置有由3D打印材料打印形成的模具。根据本专利技术，位于同一层中的第一框架或第二框架为彼此间隔设置的至少两个框架板。本专利技术的技术效果在于：1)本专利技术采用交替地叠加设置的第一框架和第二框架，这种使用木板横竖搭接的结构有效的减少了FDM打印机喷头的行走路径，仅需要在骨架外围打印模具的形状，减少了材料用量，提高打印速度，降低生产成本。2)本专利技术采用交替叠加的框架，增强了模具的强度，相比于直接打印模具，可以满足模具质量要求，并可以用于生产大型模具。3)本专利技术中，由第一框架和第二框架交替叠加设置形成的框架组件的外表面构造成台阶状，该结构使得打印材料的接触面积增大，增加材料的附着力，提高模具的质量。4)本专利技术的复合结构的顶盖，有效防止在打印模具时，材料从第一框架和第二框架的缝隙流入复合结构内部的缝隙，节省了材料。附图说明图1是本专利技术复合结构的一个实施例的剖面图。具体实施方式本专利技术的用于提高FDM打印模具效率的复合结构，包括第一框架1和第二框架2，第一框架1和第二框架2交替叠加设置，其中，位于同一层中的第一框架1的框架板或第二框架2的框架板同方向设置，相邻两层的第一框架1的框架板和第二框架2的框架板成角度设置。复合结构的外表面设置有由3D打印材料打印形成的模具4。与现有技术相比，具有该结构的模具强度较高，可以用于大型模具的生产。并且该结构有效的减少了FDM打印机喷头的行走路径，仅需要在骨架外围打印模具的形状，减少了材料用量，提高打印速度，降低生产成本。在一个优选实施例中，相邻两层的第一框架1的框架板和第二框架2的框架板彼此垂直设置，且第一框架1和第二框架2为木质框架。相邻两层第一框架1和第二框架2之间为螺纹连接、销连接或胶接。这样使得该复合结构更加稳定，尤其增加了截面垂直的方向的强度，使得该结构可以应用于大型模具的生产制造。在一个优选实施例中，由第一框架1和第二框架2交替叠加设置形成的框架组件的顶部设置有顶盖3。顶盖3为实心木板，并且顶盖3通过螺纹连接、销连接或胶接的方式连接至框架组件的顶部。该复合结构的顶盖，有效防止在打印模具时，材料从第一框架和第二框架的缝隙流入复合结构内部的缝隙，节省了材料。在一个优选实施例中，沿复合结构底部朝向顶部的方向，由第一框架1和第二框架2交替叠加设置形成的框架组件的横截面尺寸逐渐减小。进一步地，由第一框架1和第二框架2交替叠加设置形成的框架组件的外表面构造成台阶状。该结构使得在打印过程中，打印材料与框架有更大的接触面积，增加材料的附着力，提高模具的质量。优选地，位于同一层中的第一框架1或第二框架2为彼此间隔一段距离设置的至少两个框架板。例如，同一层中的第一框架1或第二框架2至少被设置在复合结构边缘，以确保该复合结构的外表面没有足够大的缝隙，这样在打印模具时，热熔性材料不会从两层框架的缝隙中流入框架内部，以节省生成成本。可以理解，框架板也可以被设置在第一框架1或第二框架2的中间，以增强整个复合结构的抗压强度，这样具有该结构的模具可以应用于大型模具的制造，而不容易发生形变。在一个具体实施例中，第一框架1和第二框架2宽度优选为50-100mm，厚度优选为10-50mm，每一层的第一框架1或第二框架2的框架条间距为300-400mm，复合结构的外轮廓做成台阶的形状，保证在打印过程中打印材料与骨架有更大的接触面积，增加材料的附着力。整个复合结构外轮廓预留7mm-15mm的加工余量，复合结构组装成后用机床加工以保证复合结构的外轮廓尺寸。最后用FDM打印机在复合结构上打印外模的形状，保证复合结构的最小壁厚度是20mm。采用这种复合结构打印模具从强度、制作成本、制作效率上都能够保证最好的效果。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高FDM打印模具效率的复合结构，其特征在于，包括第一框架(1)和第二框架(2)，所述第一框架(1)和所述第二框架(2)交替叠加设置，其中，位于同一层中的所述第一框架(1)的框架板或所述第二框架(2)的框架板同方向设置，相邻两层的所述第一框架(1)的框架板和所述第二框架(2)的框架板成角度设置。

【技术特征摘要】
1.一种提高FDM打印模具效率的复合结构，其特征在于，包括第一框架(1)和第二框架(2)，所述第一框架(1)和所述第二框架(2)交替叠加设置，其中，位于同一层中的所述第一框架(1)的框架板或所述第二框架(2)的框架板同方向设置，相邻两层的所述第一框架(1)的框架板和所述第二框架(2)的框架板成角度设置。2.根据权利要求1所述的复合结构，其特征在于，相邻两层的所述第一框架(1)的框架板和所述第二框架(2)的框架板彼此垂直设置。3.根据权利要求1所述的复合结构，其特征在于，所述第一框架(1)和所述第二框架(2)为木质框架。4.根据权利要求1所述的复合结构，其特征在于，相邻两层所述第一框架(1)和所述第二框架(2)之间为螺纹连接、销连接或胶接。5.根据权利要求1所述的复合结构，其特征在于，由所述第一框架(1)和所述第二框架(2)交...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永贤，孟庆文，
申请(专利权)人：宁夏共享模具有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64