本发明专利技术提出一种用于选择性激光烧结成型3D打印机的成型舱升降结构，其特征在于，包括：在成型舱上竖直设置有让位槽，在所述让位槽中设置有包括滚珠丝杆和丝杆螺母的丝杆传动机构；所述滚珠丝杆连接步进电机的输出轴；所述丝杆螺母上固定有伸入成型舱的连接块；所述连接块通过直角支架固定成型托盘；所述连接块朝向成型舱内的一侧带有卡扣结构，弹性不锈钢带穿过卡扣结构；所述弹性不锈钢带沿让位槽设置，并与成型舱壁紧密贴合，所述弹性不锈钢带的上下两端分别固定在成型舱的最上端和最下端。其减小了设备的体积，并保障了密封性。
Lifting structure of forming chamber for selective laser sintering 3D printer
【技术实现步骤摘要】
用于选择性激光烧结成型3D打印机的成型舱升降结构
本专利技术属于3D打印设备领域，尤其涉及一种用于选择性激光烧结成型3D打印机的成型舱升降结构。
技术介绍
选择性激光烧结成型（SLS）3D打印设备有着打印耗材种类多、打印精度高、无需支撑结构、材料利用率高，成品打印强度高等优点。因此选择性激光烧结成型（SLS）3D打印机常被应用在医疗行业、制造业、建筑设计、文物保护等多个领域。如说明书附图1所示，现有的选择性激光烧结成型3D打印机，一般采用送粉缸、成型舱和废料桶水平分布，铺粉时，铺粉机构（如滚筒、刮刀等）从左侧带着送粉缸推送出的粉末滑动至右侧，多余的粉末落入废料桶，然后返回原点，反复如此循环实现铺粉过程。同时，在成型舱当中，成型托盘不断下降，表面的粉末通过激光烧结成型，从而实现3D打印的过程。现有技术采用的成型舱升降结构，采用的是活塞式的结构，包括上端的成型托盘、中部的活塞杆和下部的驱动电机，其中下部的驱动电机及相关组件需要占用相当大的竖直方向上的空间，使3D打印机的体积难以有效减小，此外，由于成型托盘与成型舱的舱壁需要构成紧贴的设置，但难以避免地，粉末有时还是容易从成型托盘四周与成型舱壁之间的间隙漏出，成型托盘上下运动时可能因为四周有粉末颗粒的分布导致四周的摩擦力不同，从而导致工作平面与成型平面产生角度，导致工作平面与成型缸卡死，使得成型失败。
技术实现思路
考虑到进一步减小选择性激光烧结成型3D打印机设备的占用空间，尤其是减小竖直方向的体积，并保障密封性，本专利技术将活塞式的成型舱升降结构调整为丝杆传动结构，并为此设计了配套的密封系统，从而实现了比现有方案更为优越的技术效果。本专利技术将滚珠丝杆安装在成型舱壁外侧并且在成型舱侧壁上开设让位槽（通槽），以便丝杆螺母与成型托盘连接。连接块的光轴组件与成型托盘将不锈钢弹片压在让位槽的位置，使之补充成为成型舱壁表面的一部分从而完成构件的整体密封性。本专利技术具体采用以下技术方案：一种用于选择性激光烧结成型3D打印机的成型舱升降结构，其特征在于：在成型舱上竖直设置有让位槽，在所述让位槽中设置有包括滚珠丝杆和丝杆螺母的丝杆传动机构；所述滚珠丝杆连接步进电机的输出轴；所述丝杆螺母上固定有伸入成型舱的连接块；所述连接块通过直角支架固定成型托盘；所述连接块朝向成型舱内的一侧带有卡扣结构，弹性不锈钢带穿过卡扣结构；所述弹性不锈钢带沿让位槽设置，并与成型舱壁紧密贴合，所述弹性不锈钢带的上下两端分别固定在成型舱的最上端和最下端。优选地，所述弹性不锈钢带采用马氏体不锈钢，所述让位槽上呈带状固定有一列条形永磁体。优选地，所述成型托盘从上至下包括托盘、第一羊毛毡层、防尘毛刷层、第二羊毛毡层和基盘，通过多个螺丝和螺孔固定为一体。优选地，所述托盘和基盘与成型舱壁存在缝隙，所述第一羊毛毡层、防尘毛刷层和第二羊毛毡层与成型舱壁紧密贴合。优选地，所述托盘和基盘与成型舱壁的缝隙宽度为0.2mm。优选地，所述直角支架采用8080加强角铝。优选地，所述卡扣结构包括固定在连接块凹型槽上的6根光轴；其中第一光轴、第二光轴、第三光轴和第四光轴分别固定在凹型槽内的四角，第五光轴和第六光轴固定在凹型槽对称轴的两侧；所述弹性不锈钢带分别穿过第一光轴和第二光轴之间，以及第三光轴和第四光轴之间，并顶在第五光轴和第六光轴的外侧。优选地，所述滚珠丝杆选用国标型号2006-3的滚珠丝杆，公称直径为20mm，基本导程为6mm，钢珠直径为3.5mm，丝杆底径为15.8mm，丝杆外径为19.3mm，循环列数为2，额定最大动载荷为9366N，额定最大静载荷为18324N，刚度为193N/um。优选地，所述连接块上开设有滑槽，所述滑槽上设置有竖直方向的直线滑轨。本专利技术及其优选方案起到了优化选择性激光烧结成型3D打印机结构的作用，其对成型舱及其升降结构进行了改进，大大缩小了制作同样尺寸产品，对应需要的选择性激光烧结成型3D打印机的尺寸，尤其是竖直方向上的尺寸。这种改进主要是将原本必须位于成型舱底部的驱动机构移动至侧部带来的。同时，本专利技术方案针对结构的改进提出了新的舱体密封方案，不仅避免了浪费和积粉，同时使得新结构比现有技术当中的结构能加能够免疫粉末对装置精确性的影响。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步详细的说明：图1为现有技术方案示意图；图2为本专利技术实施例整体结构立体示意图；图3为本专利技术实施例整体结构剖视示意图；图4为本专利技术实施例正面局部立体示意图（卡扣结构和弹性不锈钢带位置关系）；图5为本专利技术实施例成型托盘结构爆炸示意图；图6为本专利技术实施例成型托盘结构剖视示意图；图中：1-滚珠丝杆；2-丝杆螺母；3-连接块；4-成型舱壁；5-成型托盘；6-直角支架；7-光轴；8-弹性不锈钢带；9-直线滑轨；10-沉头螺丝；11-托盘；12-第一羊毛毡层；13-防尘毛刷层；14-第二羊毛毡层；15-基盘。具体实施方式为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举2个实施例，作详细说明如下：本专利技术方案的设计是基于对现有的选择性激光烧结成型3D打印机设备的改进，如图1所示，现有设备的铺粉平台上有送粉缸、成型舱和废料桶水平分布，铺粉时，铺粉机构（如滚筒、刮刀等）从左侧带着送粉缸推送出的粉末滑动至右侧，多余的粉末落入废料桶，然后返回原点，反复如此循环实现铺粉过程。上方的激光振镜系统提供3D打印成型的能量，同时还提供有预热系统用于对铺粉平台的预加热，确保通过激光对材料的快速烧结。现有技术采用的成型舱升降结构，采用的是活塞式的结构，包括上端的成型托盘、中部的活塞杆和下部的驱动电机，其中下部的驱动电机及相关组件需要占用相当大的竖直方向上的空间，使3D打印机的体积难以有效减小。如图2-图6所示，本专利技术方案的主要改进点在于，将活塞式的成型舱升降结构调整为丝杆传动结构，并为此设计了配套的密封系统，其具体包括：在成型舱上竖直设置有让位槽，在让位槽中设置有包括滚珠丝杆1和丝杆螺母2的丝杆传动机构；滚珠丝杆1连接步进电机的输出轴；丝杆螺母2上固定有伸入成型舱的连接块3；连接块3通过直角支架6固定成型托盘5。该种结构使得在滚珠丝杆1被驱动转动的时候，通过丝杆传动机构，能够带动成型托盘5在3D打印材料成型的过程中精确地缓慢下降，同时能够保证成型托盘5的行程范围即等于滚珠丝杆1的长度，也就是成型舱在竖直方向上的尺寸，从而使得改结构能够切实减小3D打印机的（竖向）体积。如图2所示，为了确保连接块3上下滑动的顺畅和稳定性，不至于发生超限度的摆动，本实施例中，连接块3上开设有滑槽，滑槽上设置有竖直方向的2条直线滑轨9，起到了竖向辅助限位的作用。为了保证改进之后结构的密封性，防止材料粉末影响设备的正常运作、积粉以及浪费的情况，本实施例主要采用以下两个方面进行了结构上的设计。如图5、图6所示，在本实施例当中，成型托盘5为一个组合体的结构，其从上至下包本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于选择性激光烧结成型3D打印机的成型舱升降结构，其特征在于：在成型舱上竖直设置有让位槽，在所述让位槽中设置有包括滚珠丝杆和丝杆螺母的丝杆传动机构；所述滚珠丝杆连接步进电机的输出轴；所述丝杆螺母上固定有伸入成型舱的连接块；所述连接块通过直角支架固定成型托盘；所述连接块朝向成型舱内的一侧带有卡扣结构，弹性不锈钢带穿过卡扣结构；所述弹性不锈钢带沿让位槽设置，并与成型舱壁紧密贴合，所述弹性不锈钢带的上下两端分别固定在成型舱的最上端和最下端。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于选择性激光烧结成型3D打印机的成型舱升降结构，其特征在于：在成型舱上竖直设置有让位槽，在所述让位槽中设置有包括滚珠丝杆和丝杆螺母的丝杆传动机构；所述滚珠丝杆连接步进电机的输出轴；所述丝杆螺母上固定有伸入成型舱的连接块；所述连接块通过直角支架固定成型托盘；所述连接块朝向成型舱内的一侧带有卡扣结构，弹性不锈钢带穿过卡扣结构；所述弹性不锈钢带沿让位槽设置，并与成型舱壁紧密贴合，所述弹性不锈钢带的上下两端分别固定在成型舱的最上端和最下端。
2.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结成型3D打印机的成型舱升降结构，其特征在于：所述弹性不锈钢带采用马氏体不锈钢，所述让位槽上呈带状固定有一列条形永磁体。
3.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结成型3D打印机的成型舱升降结构，其特征在于：所述成型托盘从上至下包括托盘、第一羊毛毡层、防尘毛刷层、第二羊毛毡层和基盘，通过多个螺丝和螺孔固定为一体。
4.根据权利要求3所述的用于选择性激光烧结成型3D打印机的成型舱升降结构，其特征在于：所述托盘和基盘与成型舱壁存在缝隙，所述第一羊毛毡层、防尘毛刷层和第二羊毛毡层与成型舱壁紧密贴合。
5.根据权利要求4所述的用于选择性激光烧结成型3D打印...
【专利技术属性】
技术研发人员：董其缘，梁雯，连天虹，张玮，梁淯贤，
申请(专利权)人：厦门大学嘉庚学院，
类型：发明
国别省市：福建;35
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