一种3D打印机制造技术

本发明专利技术公开了一种3D打印机，包括水平设置的挤出平台、热熔腔和控制器，所述挤出平台表面密布有微孔，所述热熔腔内设置有加热元件，所述热熔腔设置在挤出平台内侧，每个微孔与热熔腔之间相互导液通道连通；所述导液通道上设置有挤出单元，所述挤出单元包括开设在导液通道上面的挤出腔和设置在挤出腔上的压电陶瓷元件，所述压电陶瓷元件与控制器连接。本发明专利技术的3D打印机无需XYZ三轴传动机构，所以理论上可以打印不限高度的物品；另外，本发明专利技术的3D打印机采用二维平面上直接挤压成型技术，无需相喷墨打印机一样逐行打印，显著地提高了打印的速度。

A 3D printer

The invention discloses a 3D printer, including extrusion platform, hot melt cavity and controller arranged horizontally, the extrusion surface of the platform are covered with pores, a heating element is the hot melt cavity, the cavity is arranged in the hot melt extrusion platform inside, each with hot melt cavity between the micro channel is communicated with the liquid guide; the liquid guiding channel is arranged on the extrusion unit, the extrusion unit includes an extrusion chamber and arranged in the guide channel above the liquid in the extrusion cavity opened on the piezoelectric ceramic element, wherein the piezoelectric ceramic element is connected with the controller. The invention of the 3D printer without XYZ three axis drive mechanism, so the theory can print the height of the goods; in addition, the invention of the 3D printer using 2D direct extrusion molding technology, without phase inkjet printer as progressive printing, significantly improve the printing speed.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机
本专利技术涉及一种3D打印机。
技术介绍
快速成型技术又称快速原型制造、RPM技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。3D打印技术是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。目前市场上的快速成型技术分为3DP技术、FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技术和UV紫外线成型技术等。现有的快速成型技术仍然离不开逐层打印的理念，其缺点是打印速度受到较大的限制。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种3D打印机，其特点是能够显著提升打印的速度。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种3D打印机，包括水平设置的挤出平台、热熔腔和控制器，所述热熔腔内设置有加热元件，所述挤出平台表面密布有微孔，所述热熔腔设置在挤出平台内侧，每个微孔与热熔腔之间相互导液通道连通；所述导液通道上设置有挤出单元，所述挤出单元包括开设在导液通道上面的挤出腔和设置在挤出腔上的压电陶瓷元件，所述压电陶瓷元件与控制器连接；所述热熔腔包括位于挤出平台内侧上部的上腔室和位于挤出平台内侧上部的下腔室，每个微孔与上腔室之间通过所述导液通道连通，所述上腔室与下腔室之间通过一根导管联通，所述导管的一端管口位于上腔室中，所述导管的另一端管口位于下腔室内侧的底部；所述上腔室的顶部开有多个与导液通道数量相对应的台阶，所述多个台阶由高至低呈阶梯形排列，所述导液通道连通挤出平台和台阶的水平表面，所述挤出单元设置在台阶的竖向面。进一步地，还包括气泵，所述气泵通过管路与下腔室内侧相互连通。进一步地，还包括竖向设置的排气柱，所述排气柱的中部位置高于挤出平台顶部的水平高度，所述排气柱的中部设置有液位传感器，所述排气柱的顶部设置有电磁阀，所述电磁阀和液位传感器与控制器连接。进一步地，还包括用于冷却3D打印制品的制冷装置，所述制冷装置设置在挤出平台上方。进一步地，还包括定位装置，所述定位装置包括立柱和横向设置在立柱上的推杆，所述推杆用于抵住3D打印制品。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的3D打印机无需XYZ三轴传动机构，所以理论上可以打印不限高度的物品；2、本专利技术的3D打印机采用二维平面上直接挤压成型技术，无需相喷墨打印机一样逐行打印，显著地提高了打印的速度。附图说明图1为本专利技术的3D打印机的结构示意图；图2为图1中所示A区放大结构示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术进行详细说明：如图1和2所示，本实施例中的一种3D打印机，包括水平设置的挤出平台1、热熔腔2和控制器，所述挤出平台表面密布有微孔3，所述热熔腔2设置在挤出平台内侧，每个微孔3与热熔腔2之间相互导液通道4连通；所述导液通道4上设置有挤出单元5，所述挤出单元5包括开设在导液通道4上面的挤出腔6和设置在挤出腔6上的压电陶瓷元件7，所述压电陶瓷元件7与控制器连接，所述热熔腔2包括位于挤出平台内侧上部的上腔室21和位于挤出平台内侧上部的下腔室22，所述上腔室和下腔室内设置有加热元件，每个微孔3与上腔室21之间通过所述导液通道4连通，所述上腔室21与下腔室22之间通过一根导管23联通，所述导管23的一端管口位于上腔室中，所述导管的另一端管口位于下腔室内侧的底部；还包括气泵8，所述气泵8通过管路与下腔室内侧相互连通。具体地，所述上腔室的顶部开有多个与导液通道数量相对应的台阶14，所述多个台阶由高至低呈阶梯形排列，所述导液通道连通挤出平台和台阶的水平表面，所述挤出单元设置在台阶14的竖向面，所述挤出腔位于台阶内侧的导液通道中。将上腔室的顶部设计成阶梯型的目的是为安装挤出单元让出空间，可以使微孔之间的间距进一步缩小，从而增加3D打印的精度。本专利技术的工作原理：工作时，通过加热元件将上腔室和下腔室内侧的塑料耗材加热融化，通过气泵向下腔室内侧输送高压气体使融化的塑料液体流向上腔室进而将上腔室内充满，通过控制器控制压电陶瓷元件做伸缩动作，进而形成类似微型的阀门，所述压电陶瓷元件可以设置成常开的或常闭的，当压电陶瓷元件设置成常开的时候，通电时，压电陶瓷元件做伸展动作，从而挤压挤出腔内的塑料液体，使得塑料液体从微孔中挤出来，同时在挤出平台上表面冷凝成型；当压电陶瓷元件设置成常闭的时候，通电时，压电陶瓷元件做收缩动作，导液通道打开，塑料液体在气泵提供的压力下被从微孔中挤出，同时在挤出平台上表面冷凝成型。做为上述技术方案的进一步改进，还包括竖向设置的排气柱9，所述排气柱9的中部位置高于挤出平台顶部的水平高度，所述排气柱的中部设置有液位传感器，所述排气柱的顶部设置有电磁阀10，所述电磁阀和液位传感器与控制器连接。通过设置排气柱可以排出上腔室内的多余气体，防止打印的产品中含有空泡。液位传感器用于检测塑料溶液的位置，位置塑料溶液从排气柱中溢出。做为上述技术方案的进一步改进，还包括用于冷却3D打印制品的制冷装置11，所述制冷装置可以为风扇，所述制冷装置设置在挤出平台上方。通过设置制冷装置可缩短塑料液体的凝固时间。做为上述技术方案的进一步改进，还包括定位装置，所述定位装置包括立柱12和横向设置在立柱上的推杆13，所述推杆用于抵住3D打印制品。当打印较高的产品时，可通过定位装置来固定产品的位置，防止产品倾斜。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点,对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印机，其特征在于：包括水平设置的挤出平台、热熔腔和控制器，所述热熔腔内设置有加热元件，所述挤出平台表面密布有微孔，所述热熔腔设置在挤出平台内侧，每个微孔与热熔腔之间相互导液通道连通；所述导液通道上设置有挤出单元，所述挤出单元包括开设在导液通道上面的挤出腔和设置在挤出腔上的压电陶瓷元件，所述压电陶瓷元件与控制器连接；所述热熔腔包括位于挤出平台内侧上部的上腔室和位于挤出平台内侧上部的下腔室，每个微孔与上腔室之间通过所述导液通道连通，所述上腔室与下腔室之间通过一根导管联通，所述导管的一端管口位于上腔室中，所述导管的另一端管口位于下腔室内侧的底部；所述上腔室的顶部开有多个与导液通道数量相对应的台阶，所述多个台阶由高至低呈阶梯形排列，所述导液通道连通挤出平台和台阶的水平表面，所述挤出单元设置在台阶的竖向面。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机，其特征在于：包括水平设置的挤出平台、热熔腔和控制器，所述热熔腔内设置有加热元件，所述挤出平台表面密布有微孔，所述热熔腔设置在挤出平台内侧，每个微孔与热熔腔之间相互导液通道连通；所述导液通道上设置有挤出单元，所述挤出单元包括开设在导液通道上面的挤出腔和设置在挤出腔上的压电陶瓷元件，所述压电陶瓷元件与控制器连接；所述热熔腔包括位于挤出平台内侧上部的上腔室和位于挤出平台内侧上部的下腔室，每个微孔与上腔室之间通过所述导液通道连通，所述上腔室与下腔室之间通过一根导管联通，所述导管的一端管口位于上腔室中，所述导管的另一端管口位于下腔室内侧的底部；所述上腔室的顶部开有多个与导液通道数量相对应的台阶，所述多个台阶由高至低呈阶梯形排列，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林孝均，陈丹丹，
申请(专利权)人：重庆渝开信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50