3D打印机制造技术

本实用新型专利技术公开一种3D打印机，所述3D打印机包括：工作台，用于铺设粉体材料的工作台；红外激光器，包括功率调节模块，用于控制所述红外激光器的输出功率；投影组件，所述投影组件包括DMD芯片，所述DMD芯片将所述功率调节模块调节后的激光光束投影到所述工作台，以对所述工作台上铺设的粉体材料进行加热；控制系统，用于控制所述DMD芯片的投影形状和所述功率调节模块。本实用新型专利技术技术方案能够降低所述DMD芯片的工作温度。

【技术实现步骤摘要】
3D打印机
本技术涉及3D打印领域，特别涉及一种3D打印机。
技术介绍
3D打印技术自1986美国科学家CharlesHull开发了第一台商业3D印刷机之后的发展给制造业带来了一个新的方向，随着近些年的发展，可采用3D打印的产品越来越多，3D打印涉足的制作领域也越来越广泛。3D打印机的投影组件用于输出激光加热3D打印材料，从而实现3D打印，现有的激光投影系统工作状态下容易发生DMD芯片温度过高的情况，而DMD芯片过热容易损坏。
技术实现思路
本技术的主要目的是提出一种3D打印机，旨在降低DMD芯片工作时的温度。为实现上述目的，本技术提出的3D打印机，包括：工作台，用于铺设粉体材料；红外激光器，包括功率调节模块，用于控制所述红外激光器的输出功率；投影组件，所述投影组件包括DMD芯片，所述DMD芯片将所述功率调节模块调节后的激光光束投影到所述工作台，以对所述工作台上铺设的粉体材料进行加热；控制系统，用于控制所述DMD芯片的投影形状和所述功率调节模块。可选地，所述3D打印机还包括扩束镜组，所述扩束镜组设置在所述红外激光器与所述投影组件之间。可选地，所述红外激光器与所述投影组件之间仅设有扩束镜组。可选地，所述扩束镜组包括一级扩束镜和设置在所述一级扩束镜的光路方向前端的二级扩束镜。可选地，所述扩束镜组包括可调型扩束镜，所述可调型扩束镜包括镜筒、间隔设置在所述镜筒中的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜、所述第二透镜和所述镜筒同轴设置，且所述第一透镜和/或所述第二透镜在所述镜筒的轴向上活动设置在所述镜筒内。可选地，所述红外激光器为二氧化碳红外激光器。可选地，所述工作台包括预热装置，用以预热所述粉体材料。可选地，所述预热装置为电加热装置。可选地，所述投影组件内部设有散热装置，用以为所述DMD芯片散热。可选地，所述散热装置均包括液氮循环冷却管路和贴设于所述DMD芯片的导热块，所述导热块均开设有通孔，所述通孔连接所述液氮循环冷却管路。可选地，所述3D打印机包括多个所述投影组件，且该多个投影组件的投影在所述工作台重合。本技术技术方案通过采用所述DMD芯片将所述红外激光器发射的激光转换成投影，并照射至所述工作台上，用以加热所述工作台上的粉体材料，从而实现3D打印，具有打印效率高的优点；所述红外激光器包括功率调节模块，所述控制系统控制所述功率调节模块对所述红外激光器的输出功率进行调节，所述功率调节模块能够通过降低所述红外激光器的输出功率，使得照射所述DMD芯片的激光功率降低，从而降低所述DMD芯片的工作温度，防止所述DMD芯片工作温度过高而损坏，具有保护DMD芯片的作用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术3D打印机一实施例的结构示意图。附图标号说明：本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个技术方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。本技术提出一种3D打印机。3D打印机中的DMD芯片310具有很多的微镜反射面(微镜反射面的数量和分辨率有关，例如，如需投影出4K分辨率的影像，则理论上至少需要4096×2160＝8847360个微镜反射面)，DMD的控制器可以单独控制每个微镜反射面的方向，精确投影出需要的图形。DMD芯片310对光的吸收较多，当照射在所述DMD芯片310上的激光功率较大时，DMD芯片310会因高温而失效。在本技术实施例中，如图1所示，该3D打印机，包括：工作台400，用于铺设粉体材料；红外激光器100，包括功率调节模块110，用于控制所述红外激光器100的输出功率；投影组件300，所述投影组件300包括DMD芯片310，所述DMD芯片310将所述功率调节模块110调节后的激光光束投影到所述工作台400，以对所述工作台400上铺设的粉体材料进行加热；控制系统500，用于控制所述DMD芯片310的投影形状和所述功率调节模块110。所述红外激光器100射出的激光射入所述投影组件300中的DMD芯片310上，DMD芯片310在所述控制系统500的控制下形成目标图像的激光投影，并投影在所述工作台400上，当所述工作台400上的粉体材料受到激光投影的照射加热后熔融粘结成型。本实施例所述的3D打印机在打印目标产品时，所述工作台400上铺设的第一层粉体材料被激光投影加热成型后，再于所述第一层粉体材料的上方铺设第二层粉体材料，然后再以激光投影加热第二层粉体材料，使得所述第二层粉体材料成型，并与所述第一层粉体材料粘结，重复此操作，直至投影完整个目标产品，然后去除多余的粉体材料得到目标产品。本技术技术方案通过采用所述DMD芯片310将所述红外激光器100射出的激光转换成投影，该投影照射到所述工作台400上加热粉体材料；在所述DMD芯片310工作时，所述控制系统500控制所述红外激光器100的输出功率，能够控制所述红外激光器100降低输出功率，使得所述DMD芯片310吸收较少的光，从而降低所述DMD芯片310工作时的温度，避免所述DMD芯片310因温度太高而失效，有利于延长所述3D打印机的使用寿命。进一步地，在本实施例中，所述红外激光器100具体包括泵浦源，所述功率调节模块110为连接所述泵浦源的电流调节器，所述电流调节器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印机，其特征在于，包括：/n工作台，用于铺设粉体材料；/n红外激光器，包括功率调节模块，用于控制所述红外激光器的输出功率；/n投影组件，所述投影组件包括DMD芯片，所述DMD芯片将所述功率调节模块调节后的激光光束投影到所述工作台，以对所述工作台上铺设的粉体材料进行加热；/n控制系统，用于控制所述DMD芯片的投影形状和所述功率调节模块；/n所述功率调节模块为PWM控制器，所述PWM控制器控制所述红外激光器的输出功率；/n所述3D打印机还包括扩束镜组，所述扩束镜组设置在所述红外激光器与所述投影组件之间；/n所述扩束镜组包括可调型扩束镜，所述可调型扩束镜包括镜筒、间隔设置在所述镜筒中的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜、所述第二透镜和所述镜筒同轴设置，且所述第一透镜和/或所述第二透镜在所述镜筒的轴向上活动设置在所述镜筒内。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机，其特征在于，包括：
工作台，用于铺设粉体材料；
红外激光器，包括功率调节模块，用于控制所述红外激光器的输出功率；
投影组件，所述投影组件包括DMD芯片，所述DMD芯片将所述功率调节模块调节后的激光光束投影到所述工作台，以对所述工作台上铺设的粉体材料进行加热；
控制系统，用于控制所述DMD芯片的投影形状和所述功率调节模块；
所述功率调节模块为PWM控制器，所述PWM控制器控制所述红外激光器的输出功率；
所述3D打印机还包括扩束镜组，所述扩束镜组设置在所述红外激光器与所述投影组件之间；
所述扩束镜组包括可调型扩束镜，所述可调型扩束镜包括镜筒、间隔设置在所述镜筒中的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜、所述第二透镜和所述镜筒同轴设置，且所述第一透镜和/或所述第二透镜在所述镜筒的轴向上活动设置在所述镜筒内。


2.如权利要求1所述的3...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏，刘业，蒋荣归，
申请(专利权)人：深圳升华三维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44