一种FDM式3D模型表面层纹处理装置及其处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种FDM式3D模型表面层纹处理装置及其方法，包括设置于装置底部并用于支撑的支架，所述支架上固定安装有层纹处理机构，所述层纹处理机构上部安装有传送机构，所述支架的长度方向与传送机构长度方向相互平行且均处于水平位置；所述层纹处理机构包括沿所述传送机构运行方向依次设置在所述支架上的抛光室、清洗室和烘干室，所述传送机构具有多个均匀相间设置的用于固定悬挂待处理模型的模型吊钩，所述模型吊钩在传送机构的驱动下依次贯穿所述抛光室、清洗室和烘干室。本发明专利技术通过采用化学方式对模型进行表面处理，克服了现有人工手动处理的不足，同时，解决了手工无法处理模型狭小的空间的问题。

A FDM 3D model surface layer processing device and its processing method

The invention discloses a FDM type 3D model surface layer processing device and method, including a bracket arranged at the bottom of the device and supported by the support. The bracket is fixed and installed with a laminar processing mechanism, and the upper part of the lamellar processing mechanism is mounted with a transmission mechanism, and the length direction of the bracket is flat with the length direction of the transmission mechanism. The lamellar processing mechanism includes a polishing chamber, a cleaning chamber, and a drying chamber arranged in turn on the support along the transmission direction of the transmission mechanism, and the transmission mechanism has a plurality of model hooks set for a fixed suspension pending model, and the model hook is in the transmission mechanism. The polishing chamber, cleaning room and drying room are driven in sequence. The invention can overcome the shortage of manual manual processing by using chemical method to overcome the shortage of manual manual processing. At the same time, it solves the problem that the manual can not handle the narrow space of the model.

【技术实现步骤摘要】
一种FDM式3D模型表面层纹处理装置及其处理方法
本专利技术涉及3D打印领域，尤其涉及对采用FDM式处理3D打印模型表面层纹的装置，具体的说，是一种FDM式3D模型表面层纹处理装置及其处理方法。
技术介绍
FDM是“FusedDepositionModeling”的简写形式，即为熔融沉积成型。搞懂FDM成型技术，首先我们需要转变思维。通常2D打印是在一张纸上（一个平面上）完成打印，而3D打印是完成一个立体模型的打印。FDM，通俗来讲就是利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。熔融沉积成型的原理如下：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。当然作为成型技术的FDM同其它成型技术相比有其固有的优缺点。优点：成型精度高、打印模型硬度好、多种颜色。缺点：成型物体表面粗糙。由于打印成型的原理必然导致表面会存在层纹，无法实现像模具或者机械加工后的模型具有的光滑的表面质量，因此，在模型的美观度和后期应用上会受到一些限制。为了消除这一点不足，通常会采用后期处理的方式进行消除。现有技术对3D打印模型层叠纹理的处理，通常是利用上灰、打磨、喷色这些步骤，但是由于3D打印模型一般结构比较复杂，所以处理起来耗时，而且对人员的要求高，效率低，严重影响了3D打印技术的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种FDM式3D模型表面层纹处理装置，用于解决
技术介绍
中所提到的，现有技术中处理采用FDM方式打印的模型表面粗糙，存在层纹影响模型外观，导致限制模型使用的问题；同时，本专利技术还提供利用上述层纹处理装置的对模型层纹进行处理的方法，目的是更好的通过使用上述装置对模型层纹进行精确处理，获得比较好的处理效果。本专利技术通过下述技术方案实现：一种FDM式3D模型表面层纹处理装置，包括设置于装置底部并用于支撑的支架，所述支架上固定安装有层纹处理机构，所述层纹处理机构上部安装有传送机构，所述支架的长度方向与传送机构长度方向相互平行且均处于水平位置；所述层纹处理机构包括沿所述传送机构运行方向依次设置在所述支架上的抛光室、清洗室和烘干室，所述传送机构具有多个均匀相间设置的用于固定悬挂待处理模型的模型吊钩，所述模型吊钩在传送机构的驱动下依次贯穿所述抛光室、清洗室和烘干室。为了更好的实现本专利技术，提高抛光的效率和便捷度，特别采用下述结构设置：所述抛光室包括壳体，所述壳体上部沿所述模型吊钩运动方向上开设有用于容纳待处理模型的槽口；所述壳体下部一体连接有用于存储抛光液的锥形槽，所述锥形槽下方安装有增压装置，所述增压装置的吸入口淹没在所述锥形槽的抛光液内，所述增压装置的排出口通过密闭连接的主管路与固定设置在所述壳体上的连接块连通，所述连接块上连接有至少一根可调节喷管，所述喷管端头安装有喷嘴。为了更好的实现本专利技术，提高抛光的效率、便捷度，以及对不同模型的适应能力特别采用下述结构设置：所述喷嘴的喷射端口横截面为圆形，喷嘴纵截面为矩形。这种设置能够获得比较精准的喷射位置，并且能够获得较大的喷射力，适用于表面结构复杂，存在异形结构的模型，采用上述喷嘴11能够使抛光液更好的进入模型内部，通过飞溅方式将模型的内外表面均匀抛光。为了更好的实现本专利技术，提高抛光的效率、便捷度，以及对不同模型的适应能力特别采用下述结构设置：所述喷嘴的喷射端口横截面为矩形，喷嘴纵截面为扇形且靠近喷射端口一测大于连接喷管一侧。这种设置喷嘴11喷射出来的抛光液呈扇形，随着喷射距离的增加喷射覆盖面积不断增大，但喷射力越弱，甚至在空中发生雾化现象，这种适合于表面规则，平整度好的模型，具有喷射覆盖面积大，抛光液均匀，单次腐蚀厚度低，能够更好的把握表面腐蚀厚度，更容易控制表面处理的质量。为了更好的实现本专利技术，提高清洁的效率和便捷度，特别采用下述结构设置：所述清洗室的结构与所述抛光室的结构相同且清洗室底部盛装有清洗液。为了更好的实现本专利技术，便捷度，特别采用下述结构设置：所述烘干室为相对安装在所述支架两侧，在中间形成一个用于容纳待烘干模型并在所述传送机构的驱动下使模型通过的烘干空腔。所述烘干室16内设置有发热电热丝13用于作为提供烘干的热源。电热丝13的功率可以根据实际烘干需要的时间和强度通过控制电流的方式来进行调节，适用范围广。为了更好的实现本专利技术，提高抛光的便捷度，特别采用下述结构设置：所述传送机构包括链条，用于张紧所述链条并驱动连接的两个链轮，所述链条水平设置并与支架所在平面平行，所述链条为两条且两条链条之间垂直固定连接有多个所述模型吊钩。本专利技术还提供利用FDM式3D模型表面层纹处理装置处理模型表面层纹的方法，包括以下步骤：步骤S100，将3D打印完成的模型通过模型吊钩安装在链条上，链条在链轮的带动缓慢移动，模型首先进入抛光室中，通过喷嘴喷出抛光液，均匀覆盖在模型表面，通过腐蚀融化模型表层的细微纹路消除打印过程产生的层叠纹理；步骤S200，继续驱动链轮转动，模型随着链条的移动进入清洗室，从喷嘴喷出清洗液，将模型表面覆盖的抛光液洗掉，避免清洗液长时间作用对模型造成过度腐蚀；步骤S300，模型最后进入烘干室，依靠室中壁面覆盖的加热丝对模型进行表面烘干，模型在链条的带动下脱离层纹处理机构完成一个循环处理；步骤S400，继续驱动链轮循环进行步骤S100-S300直到层纹处理完成；步骤S500，由操作人员将处理完的模型从模型吊钩上取下，完成层纹处理。为了更好的提高处理效率，并获得更好的表面处理质量，优选地，在步骤S100之前还增加对待处理的模型进行磨平的步骤。有的模型的外形非常的规则，比如存在多个平面或者自然曲面、斜面或者弧面等。在利用抛光液进行腐蚀抛光之前，利用粒径度在1500-2000目的砂纸现对模型的表面进行打磨处理，将相邻层纹之间的凹凸感消失后，再通过上述步骤S100-步骤S500进行处理，不仅能够进一步提高处理的效率，同时还能明显提高处理后模型的表面质量。工作原理：由于采用FDM方式进行叠加打印，必不可少的会出现层纹结构，虽然层纹结构相对比较细微，但放大后能够明显发现模型表面是多个类似于弧形的表面相互连接的，模型的表面其实是成波浪状的起伏表面。因为采用抛光液进行抛光腐蚀会对表面的任何一个地方进行腐蚀，只是由于模型是采用悬挂方式，能够将最为突出的地方腐蚀得更多，反复几次就能获得比较平滑的表面，以达到表面处理的效果；譬如海水对海滩上的砂石的抚平作用是一个道理；但是，缺不能快速的像机械加工的切削一样，一次性获得非常理想的表面质量。因此，采用砂纸对表面进行预处理，将比较明显的凹凸感和比较严重的层纹打磨掉，能够直接获得比较平整的表面；但由于砂纸无论多么的细腻，始终是通过摩擦模型表面实现的打磨，因此，不能避免的会在模型表面留下无数条细小的划伤和细纹，但这种细纹比打印留下的层纹要小非常多，故而，能够同时兼顾模型的效果和处理的效率。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FDM式3D模型表面层纹处理装置，其特征在于：包括设置于装置底部并用于支撑的支架（9），所述支架（9）上固定安装有层纹处理机构（1），所述层纹处理机构（1）上部安装有传送机构，所述支架（9）的长度方向与传送机构长度方向相互平行且均处于水平位置；所述层纹处理机构（1）包括沿所述传送机构运行方向依次设置在所述支架（9）上的抛光室（14）、清洗室（15）和烘干室（16），所述传送机构具有多个均匀相间设置的用于固定悬挂待处理模型（5）的模型（5）吊钩（6），所述模型（5）吊钩（6）在传送机构的驱动下依次贯穿所述抛光室（14）、清洗室（15）和烘干室（16）。

【技术特征摘要】
1.一种FDM式3D模型表面层纹处理装置，其特征在于：包括设置于装置底部并用于支撑的支架（9），所述支架（9）上固定安装有层纹处理机构（1），所述层纹处理机构（1）上部安装有传送机构，所述支架（9）的长度方向与传送机构长度方向相互平行且均处于水平位置；所述层纹处理机构（1）包括沿所述传送机构运行方向依次设置在所述支架（9）上的抛光室（14）、清洗室（15）和烘干室（16），所述传送机构具有多个均匀相间设置的用于固定悬挂待处理模型（5）的模型（5）吊钩（6），所述模型（5）吊钩（6）在传送机构的驱动下依次贯穿所述抛光室（14）、清洗室（15）和烘干室（16）。2.根据权利要求1所述的一种FDM式3D模型表面层纹处理装置，其特征在于：所述抛光室（14）包括壳体，所述壳体上部沿所述模型（5）吊钩（6）运动方向上开设有用于容纳待处理模型（5）的槽口；所述壳体下部一体连接有用于存储抛光液的锥形槽（12），所述锥形槽（12）下方安装有增压装置（2），所述增压装置（2）的吸入口淹没在所述锥形槽（12）的抛光液内，所述增压装置（2）的排出口通过密闭连接的主管路（3）与固定设置在所述壳体上的连接块（10）连通，所述连接块（10）上连接有至少一根可调节喷管（4），所述喷管（4）端头安装有喷嘴（11）。3.根据权利要求2所述的一种FDM式3D模型表面层纹处理装置，其特征在于：所述喷嘴（11）的喷射端口横截面为圆形，喷嘴（11）纵截面为矩形。4.根据权利要求2所述的一种FDM式3D模型表面层纹处理装置，其特征在于：所述喷嘴（11）的喷射端口横截面为矩形，喷嘴（11）纵截面为扇形且靠近喷射端口一测大于连接喷管一侧。5.根据权利要求2所述的一种FDM式3D模型表面层纹处理装置，其特征在于：所述清...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀梅，
申请(专利权)人：四川建筑职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川,51