划分3D打印机的工作室的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及划分3D打印机的工作室的装置。本发明专利技术提供了一种3D打印机的装置，包括设置在工作室的下部并能够升高和降低的工作室板。多个附属板安装在工作室板上。每个附属板都能够升高和降低。控制器配置为控制附属板的升高和降低的高度。一些附属板能够根据将要在工作室中被3D打印的加工产品的尺寸而升高或降低，由此调节工作室的内部体积的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
划分3D打印机的工作室的装置
本专利技术涉及一种划分3D打印机的工作室的装置。
技术介绍
最近，为了制造用于车辆的塑料部件，应用使用3D打印机的部件制造方法来代替例如注射成型、压缩成型等的一般方法。也就是说，过去3D打印机仅在大规模生产之前用于执行建模或制造样品，但最近由于3D打印机设备的进步，3D打印机被用于制造可以小批量生产的方式批量生产的产品。3D打印方法可包括：熔融沉积成型(FDM)，其中注射加工为丝型的熔融热塑性树脂，并且因此逐层堆叠；立体光刻装置(SLA)方法，使用将激光束辐射至可光固化树脂上并且热固化光束辐射部分处的树脂的原理；以及选择性激光烧结(SLS)方法，其中辐射激光束，使用功能聚合物或金属粉末来代替SLA方法中的可光固化树脂，并且烧结功能聚合物或金属粉末，等。在下文中，将描述使用激光束的常规3D打印机的配置和操作。图1是示出使用激光束的常规3D打印方法的概念图，图2是示意性地示出使用激光束的常规3D打印机的工作室的视图。这里，附图标记10表示工作室，附图标记12表示粉末室，粉末室中存储用于3D打印的粉末(树脂粉末或金属粉末)。粉末室12是存储用于3D打印的粉末材料的室，并且在粉末室12的下部设置由执行器升高和降低的粉末室板12-1。因此，当粉末室12内部填充有粉末时，降低粉末室板12-1，并且当向工作室10传送粉末时，粉末室板12-1升高以向上推粉末。工作室10为实质上进行3D打印的室，并且由执行器升高和降低的工作室板10-1设置在工作室10的下部。因此，当3D打印开始时，工作室板10-1升高到最大高度，将来自粉末室12的粉末施加至升高到最大高度的工作室板10-1，并且当激光束辐射至所施加的粉末上时，以期望的形状执行3D打印。这里，可左右转移的涂布机14设置在工作室10和粉末室12上方。涂布机14用于将粉末室12中的粉末传送至工作室10并对设置在工作室10中的目标(即被3D打印的加工产品)施加粉末至指定厚度。特别地，激光光源模块20、用于汇聚(condense)激光束的透镜22、用于反射来自透镜22的激光束并且然后将反射的激光束辐射至将要被3D打印的加工产品(粉末状态)上的光束扫描单元24等平行布置在与工作室10的上部间隔开的位置处。这里，激光光源模块20、透镜22和光束扫描单元24附接至3D传送设备(图1中未示出，例如线性电动机和升降电动机等)，其安装在3D打印机的框架上，以便可在X轴、Y轴和Z轴方向上进行传送。因此，当通过涂布机14对工作室10的工作室板10-1施加粉末室12中的粉末至指定厚度时，将激光束辐射至与工作室10的整个区域中进行3D打印的区(通过3D坐标数据预先确定的区)对应的粉末上，并且固化粉末，从而制造期望的3D加工产品。也就是说，来自激光光源模块20的激光束通过透镜22和光束扫描单元24辐射至加工产品(粉状状态)上，并且因此通过激光束的热量固化粉末并且开始期望的3D加工产品的处理。此后，可通过重复以下操作来完成期望的3D加工产品的制造：将工作室板10-1下降至预定高度的操作，涂布机14对工作室板10-1上的3D加工产品(处于未完成状态)再次施加粉末室12中的粉末至指定厚度的操作，以及再次将激光束辐射至再次施加的粉末上的操作。在完成3D打印之后，工作人员将位于工作室10内部的剩余位置处的粉末(位于进行3D打印的位置处的粉末除外)手动移动至溢流室16中以用于再循环。然而，上述常规3D打印机具有如下问题。首先，无论将要被3D打印的加工产品的尺寸如何，工作室内部的整个区域都需要填充粉末，因此消耗过多的粉末。也就是说，虽然工作室具有较大体积，并且将要在工作室中被3D打印的加工产品具有非常小的尺寸，但是工作室的内部需要填充粉末至加工产品的高度，因此浪费不必要的粉末量。其次，涂布机遍历工作室的整个区域转移以施加粉末，由涂布机施加粉末需要较长的往复距离和时间，从而降低生产率。也就是说，由于涂布机被转移至比在工作室的整个区域中进行3D打印的位置更远的位置，使得粉末被施加至工作室的整个区域，所以由涂布机施加粉末需要较长的往复距离和时间，因此生产率降低。第三，位于工作室内部剩余位置处的粉末(除了位于进行3D打印的位置处的粉末之外)被手动移动至溢流室以进行再循环，因此需要较长时间来用新粉末替换粉末，以执行接下来的3D打印过程。
技术实现思路
本专利技术涉及一种划分3D打印机的工作室的装置。具体实施例涉及一种划分3D打印机的工作室的装置，其将执行3D打印的工作室划分为多个空间，以缩短3D打印时间并减少粉末(即，3D打印材料)的消耗。本专利技术是为了解决与现有技术相关的上述问题而做出的，并且提供了一种划分3D打印机的工作室的装置，其可将执行3D打印的工作室划分为多个空间并因此根据将要被3D打印的加工产品的尺寸调节工作室的内部体积的尺寸，以减少粉末(即，3D打印材料)的消耗并缩短3D打印时间。在一个方面中，本专利技术提供了一种划分3D打印机的工作室的装置。装置包括设置在工作室的下部并且被升高和降低的工作室板。多个附属板安装在工作室板上并且被升高和降低。控制器配置为控制附属板的升高和降低的高度。一些附属板根据将要在工作室中被3D打印的加工产品的尺寸而被升高和降低，从而调节工作室的内部体积的尺寸。在实施例中，相同数量的附属板可在水平和垂直方向上以相同的间隔布置为矩阵形式，并且附属板可安装在工作室板上以被升高和降低。在另一实施例中，设置在附属板之间以防止粉末泄漏的阻挡结构可安装在工作室板上。在又一实施例中，用于确认附属板和工作室内部填充的粉末的齐平高度的引导激光设备可安装在工作室的一个侧表面的壁的上端。在又一实施例中，由工作室板支撑的附属执行器可安装在每个附属板的下表面上，并且附属执行器可被波纹管式保护盖围绕。在又一实施例中，向前和向后移动驱动单元和通过驱动向前和向后移动驱动单元而向前移动以便设置在处于降低状态下的一些附属板上的可移动板可安装在工作室的一个侧表面的壁上。在又一实施例中，向前和向后移动驱动单元可包括用于供应和吸入空气的鼓风电动机和在鼓风电动机与可移动板之间以密封状态安装的可扩张和可收缩的波纹管。在又一实施例中，如果需要支撑件来防止将要在工作室中被3D打印的加工产品倾斜，则控制器可执行将一个或多个附属板升高至防止加工产品倾斜的高度的高度控制。下面讨论本专利技术的其它方面和优选实施例。下面讨论本专利技术的上述和其它特征。附图说明现在将参考附图中所示本专利技术的某些示例性实施例来详细描述本专利技术的上述和其它特征，下面仅以说明的方式给出这些附图，并且因此并非限制本专利技术，其中：图1是示出使用激光束的常规3D打印方法的概念图；图2是示意性地示出使用激光束的常规3D打印机的工作室的视图；图3A和图3B是示出根据本专利技术的一个实施例的划分3D打印机的工作室的装置的平面图和截面图；图4A和图4B是示出根据本专利技术的一个实施例的装置的操作状态的平面图和截面图；图5A和图5B是示出根据本专利技术的另一实施例的划分3D打印机的工作室的装置的平面图和截面图；图6A和图6B是示出根据本专利技术的另一实施例的装置的操作状态的平面图和截面图；图7是示例性地示出在常规3D打印机的工作室中进行的3D打印处理的截面图；以及图8是示例性地示出根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印机的装置，所述装置包括：工作室板，设置在工作室的下部，所述工作室板能够升高和降低；多个附属板，安装在所述工作室板上，每个附属板都能够独立地升高和降低；以及控制器，配置为控制所述附属板的高度，其中，根据将要在所述工作室中被3D打印的加工产品的尺寸，所述附属板中的一些能够升高或降低，由此调节所述工作室的内部体积的尺寸。

【技术特征摘要】
2016.11.10 KR 10-2016-01492821.一种3D打印机的装置，所述装置包括：工作室板，设置在工作室的下部，所述工作室板能够升高和降低；多个附属板，安装在所述工作室板上，每个附属板都能够独立地升高和降低；以及控制器，配置为控制所述附属板的高度，其中，根据将要在所述工作室中被3D打印的加工产品的尺寸，所述附属板中的一些能够升高或降低，由此调节所述工作室的内部体积的尺寸。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述附属板布置为矩阵形式。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述矩阵形式在水平方向上与在垂直方向上包括相同数量的附属板。4.根据权利要求3所述的装置，其中，每个附属板都在所述水平方向和所述垂直方向的平面中占据相同的面积。5.根据权利要求1所述的装置，还包括存储用于3D打印的粉末的粉末室，所述粉末室邻近所述工作室。6.根据权利要求1所述的装置，还包括在所述附属板之间安装在所述工作室板上的阻挡结构。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述阻挡结构配置为防止粉末泄漏。8.根据权利要求1所述的装置，还包括配置为确定所述附属板的高度的引导激光设备。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述引导激光设备安装在所述工作室的一个侧表面的壁的上端。10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述引导激光设备还配置为确定所述工作室内的粉末的齐平高度。11.根据权利要求1所述的装置，还包括由所述工作室板支撑并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔光勋，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR