精密3D打印装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种精密3D打印装置及方法，该装置包括龙门架、第一移动平台、第二移动平台、第一激光3D打印装置和第二激光3D打印装置，其中，第一激光3D打印装置通过设置在龙门架上的第一滑杆和第二滑杆在龙门架下方作业空间移动，第二激光3D打印装置通过设置在第一移动平台上的第二移动平台移动，将待打印模具根据精密度分为第一精度区域和第二精度区域，第一激光3D打印装置和第二激光3D打印装置分别打印第一精度区域和第二精度区域，两台激光3D打印装置协同打印作业，可以在保证打印效率的前提下，提高了模具打印的精密度，解决了现有技术中激光3D打印装置打印效率高的精度差，打印精度高的效率差的问题。

【技术实现步骤摘要】
精密3D打印装置及方法
本公开涉及3D打印
，尤其涉及一种精密3D打印装置及方法。
技术介绍
3D打印是一种快速成型技术的一种，又称增材制造技术，它以数字模型文件为基础，在粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来制造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在工业设计、建筑、工程和汽车，航空航天、土木工程及其他领域都有所应用。但是3D打印在进行大型模具打印过程中，对模具细节或者精细点打印时过于粗糙，导致打印精密度下降，使打印出来的模具在后期进行工件装配时配合上容易出现偏差问题，如果换成高精度的3D打印，打印作业周期又会拖得很长，降低效率。
技术实现思路
鉴于现有技术中，在利用大型3D打印装置打印大型模具的过程中，其打印精度不高，对模具细节或者精细点打印时过于粗糙，致使打印出来的模具在后期进行工件装配时配合上容易出现偏差问题，如换成高精度的3D打印装置，其打印效率又很低，打印一件模具的时间过长，效率低下，本公开提供一种同时具有打印精度高和打印效率特点的精密3D打印装置及方法，具体方案如下。本公开提供一种精密3D打印装置，包括：龙门架、第一移动平台、第一激光3D打印装置、第二移动平台和第二激光3D打印装置。所述龙门架设置有沿y轴移动的第一滑杆，所述第一滑杆上设置有沿x轴方向移动的第二滑杆。所述第一移动平台设置在所述第二滑杆上，可相对于所述第二滑杆在z轴方向上移动，其中，所述x轴、所述y轴和所述z轴相互垂直。所述第一激光3D打印装置设置在所述第一移动平台上，用于打印模具的第一精度区域。所述第二移动平台与所述第一移动平台的底部连接，包括可相对于所述第一移动平台沿第一方向移动的第一子平台，相对于所述第一子平台沿第二方向移动的第二子平台，以及相对于所述第二子平台沿第三方向移动的第三子平台。所述第二激光3D打印装置设置在所述第三子平台上，用于打印所述模具的第二精度区域。其中，所述第一精度区域的精密度低于所述第二精度区域的精密度。根据本公开的一些实施例，所述龙门架设置有滑槽，所述第一滑杆和所述第二滑杆通过所述滑槽滑动。根据本公开的一些实施例，所述第一激光3D打印装置、所述第二激光3D打印装置均包括激光器和送粉器。根据本公开的一些实施例，所述龙门架上设置有第一伺服电装置和第二伺服电装置，所述第一伺服电装置驱动所述第一滑杆沿y轴移动，所述第二伺服电装置驱动所述第二滑杆沿x轴方向移动。根据本公开的一些实施例，所述第一伺服电装置通过丝杠驱动所述第一滑杆沿y轴移动，所述第二伺服电装置通过丝杠驱动所述第二滑杆沿x轴方向移动。根据本公开的一些实施例，所述第一激光3D打印装置和所述第二激光3D打印装置可同时打印作业或单独打印作业。根据本公开的一些实施例，所述第一激光3D打印装置的喷嘴直径大于所述第二激光3D打印装置的喷嘴直径。根据本公开的一些实施例，所述第一激光3D打印装置和所述第二激光3D打印装置可更换不同功率的激光器。根据本公开的一些实施例，所述龙门架下端设置有减震垫。本公开还提供一种利用所述的精密3D打印装置进行打印的方法，包括如下步骤。建立待3D打印模具的三维模型，对所述三维模型进行分层处理，得到每层截面的轮廓信息。确定所述每层截面的轮廓信息的打印精度，将打印精度低于预设值的部分划分为第一精度区域，将打印精度高于预设值的部分划分为第二精度区域。根据所述第一精度区域和所述第二精度区域以及每层截面的轮廓信息控制所述第一激光3D打印装置打印所述第一精度区域，控制所述第二激光3D打印装置打印所述第二精度区域。通过上述技术方案可以看出，本公开提供的技术方案，通过设置在龙门架上的可沿着x轴、y轴和z轴方向上移动的第一移动平台，搭载低精度、高效率第一激光3D打印装置，同时在第一移动平台的底部设置可以在三个方向自由移动的第二移动平台，搭载高精度的第二激光3D打印装置，将待打印的模具按照精密度分为两个打印区域分别对应第一激光3D打印装置和第二激光3D打印装置，在模具打印过程中，两台激光3D打印装置相互配合作业，可以做到同时兼顾打印效率和打印精度，解决现有技术中的上述问题。附图说明图1示意性示出了本公开实施例的精密3D打印装置的结构示意图；图2示意性示出了本公开实施例的精密3D打印装置的局部结构示意图；图3示意性示出了本公开实施例的精密3D打印装置的另一局部结构示意图。其中，1表示龙门架，11表示横梁，12第一滑槽，13表示立柱；2表示第一滑杆，21表示第二滑槽；3表示第二滑杆；4表示第一移动平台，41表示第一激光3D打印装置；5表示第二移动平台，51表示第一子平台，52表示第二子平台，53表示第三子平台，54表示第二激光3D打印装置；6表示模具。具体实施方式为了更好地理解本公开的技术方案、专利技术目的以及有益效果，能对其有进一步的理解，下面将结合具体实施例以及附图对本公开提供的技术方案做进一步描述。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本专利技术实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本专利技术。在此使用的术语“包括”表明了特征、步骤、操作的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征。在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。此外，本公开提供的精密3D打印装置和打印方法，尤其适合较大模具的打印作业，其中，图1示意性示出了本公开实施例的精密3D打印装置的结构示意图，图2示意性示出了本公开实施例的精密3D打印装置的局部结构示意图，图3示意性示出了本公开实施例的精密3D打印装置的另一局部结构示意图。如图1、图2所示，本公开提供一种精密3D打印装置，包括：龙门架1、第一移动平台4、第一激光3D打印装置41、第二移动平台5和第二激光3D打印装置54。其中，龙门架1作为固定支架，为激光3D打印装置提供固定、支撑以及移动的作用。可选的，龙门架1为框架结构，包括横梁11、立柱13和斜撑等构件，在横梁11上部设置有相互垂直的两个滑杆，配合可以相对于滑杆在竖直方向上滑动的移动平台，可实现在龙门架1框架结构下方作业空间内的移动。可选的，龙门架1为门式结构，门式结构配合操作面上的滑轨/滑槽移动，同时配合可相对于门式结构水平、竖直移动的移动平台，实现龙门架1门式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精密3D打印装置，其特征在于，包括：/n龙门架，设置有沿y轴移动的第一滑杆，所述第一滑杆上设置有沿x轴方向移动的第二滑杆；/n第一移动平台，设置在所述第二滑杆上，可相对于所述第二滑杆在z轴方向上移动，其中，所述x轴、所述y轴和所述z轴相互垂直；/n第一激光3D打印装置，设置在所述第一移动平台上，用于打印模具的第一精度区域；/n第二移动平台，与所述第一移动平台的底部连接，包括可相对于所述第一移动平台沿第一方向移动的第一子平台，相对于所述第一子平台沿第二方向移动的第二子平台，以及相对于所述第二子平台沿第三方向移动的第三子平台；/n第二激光3D打印装置，设置在所述第三子平台上，用于打印所述模具的第二精度区域；/n其中，所述第一精度区域的精密度低于所述第二精度区域的精密度。/n

【技术特征摘要】
1.一种精密3D打印装置，其特征在于，包括：
龙门架，设置有沿y轴移动的第一滑杆，所述第一滑杆上设置有沿x轴方向移动的第二滑杆；
第一移动平台，设置在所述第二滑杆上，可相对于所述第二滑杆在z轴方向上移动，其中，所述x轴、所述y轴和所述z轴相互垂直；
第一激光3D打印装置，设置在所述第一移动平台上，用于打印模具的第一精度区域；
第二移动平台，与所述第一移动平台的底部连接，包括可相对于所述第一移动平台沿第一方向移动的第一子平台，相对于所述第一子平台沿第二方向移动的第二子平台，以及相对于所述第二子平台沿第三方向移动的第三子平台；
第二激光3D打印装置，设置在所述第三子平台上，用于打印所述模具的第二精度区域；
其中，所述第一精度区域的精密度低于所述第二精度区域的精密度。


2.根据权利要求1所述的精密3D打印装置，其特征在于，所述龙门架设置有滑槽，所述第一滑杆和所述第二滑杆通过所述滑槽滑动。


3.根据权利要求1所述的精密3D打印装置，其特征在于，所述第一激光3D打印装置、所述第二激光3D打印装置均包括激光器和送粉器。


4.根据权利要求1所述的精密3D打印装置，其特征在于，所述龙门架上设置有第一伺服电装置和第二伺服电装置，所述第一伺服电装置驱动所述第一滑杆沿y轴移动，所述第二伺服电装置驱动所述第二滑杆沿x轴方向移动。


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【专利技术属性】
技术研发人员：林学春，张志研，梁浩，赵树森，马文浩，刘燕楠，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11