本申请提供一种3D打印装置的温控成形组件及3D打印系统，该3D打印装置的温控成形组件包括：成形室，包括承载物料的成形台，以及围绕所述成形台设置的保温壳；升降部，位于所述成形台的下方，用于带动所述成形台在所述保温壳内部升降；移动部，位于所述成形室的下方，用于带动所述成形室进行平面运动。本申请为3D打印装置的成形组件设置一可移动的、且具有保温功能的成形室，从而可以降低能耗。从而可以降低能耗。从而可以降低能耗。
【技术实现步骤摘要】
3D打印装置的温控成形组件及3D打印系统
[0001]本申请要求于2021年4月28日递交的申请号为202110466861.9、申请名称为“3D打印装置的成形组件、3D打印系统及其控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
[0002]本申请涉及3D打印领域，更为具体地，涉及一种3D打印装置的温控成形组件及3D打印系统。
技术介绍
[0003]基于材料挤出的3D打印技术，如熔融沉积成形(fused depositionmodeling，FDM)，在3D打印领域具有广泛的应用。
[0004]材料挤出技术通常需要将物料加热至熔融状态，然后通过打印头将熔融状态的物料挤出到成形台上，熔融状态的物料在成形台上逐层沉积并凝固在一起形成3D打印件。
[0005]熔融物料的凝固过程需要适宜的环境温度。传统的3D打印系统一般设有位置固定的成形室(内部设置有成形台)，通过对该成形室进行整体温控而保证环境温度。
[0006]随着工业对于打印效率的要求越来越高，逐渐产生了结构更加复杂的打印头。对于这样的3D打印系统，一种可能的实现方式是将打印头的位置固定，转而控制成形台相对打印头进行平面移动。针对该实现方式，若依然按照现有的温控方式对位置固定的成形室进行整体温控，成形室的空间需要足够大才能满足成形台的运动需求，这样会需要很高的能耗。
技术实现思路
[0007]第一方面，提供一种3D打印装置的温控成形组件，包括：成形室，包括承载物料的成形台，以及围绕所述成形台设置的保温壳；升降部，位于所述成形台的下方，用于带动所述成形台在所述保温壳内部升降；移动部，位于所述成形室的下方，用于带动所述成形室进行平面运动。
[0008]可选地，所述保温壳的侧壁具有可变的加热区域，且所述加热区域随着所述成形台的下降而逐渐增大。
[0009]可选地，所述保温壳的侧壁内设置有均匀分布的、且可单独进行通断控制的多个加热器，所述多个加热器中的处于启动状态的加热器共同限定所述加热区域。
[0010]可选地，所述移动部包括：桁架，具有安装托架和第一导轨，所述成形室支撑在所述安装托架上，所述安装托架与所述第一导轨相连，且可沿所述第一导轨运动；台架，具有与所述第一导轨垂直的第二导轨，所述桁架与所述第二导轨相连，且可沿所述第二导轨运动。
[0011]可选地，所述桁架和/或所述台架的底部上设有隔热板。
[0012]可选地，所述隔热板为风琴式可折叠形状。
[0013]可选地，所述移动部还包括：皮带，位于所述台架上，且与所述桁架相连；第一驱动电机，与所述皮带相连，以通过所述皮带带动所述安装托架沿所述第一导轨移动；第二驱动电机，与所述皮带相连，以通过所述皮带带动所述桁架沿所述第二导轨移动。
[0014]可选地，所述温控成形组件还包括：转动部，与所述成形台相连，用于带动所述成形台转动。
[0015]可选地，所述转动部为一转动台，所述转动台通过一支撑件与所述成形台相连，且所述支撑件和所述转动台之间设置有保温隔板。
[0016]可选地，所述温控成形组件还包括：刮擦器，位于所述成形室外，且安装在所述保温壳上，所述刮擦器包括：基座；弹性支撑部，具有固定端和自由端，所述固定端位于所述基座上；刚性刮头，所述刚性刮头的顶端与所述保温壳的上壁大致平齐，且所述刚性刮头的底端与所述弹性支撑部的自由端相连。
[0017]可选地，所述刮擦器还包括升降装置，与所述基座相连，用于控制所述刮擦器的基座沿所述保温壳的侧壁升降。
[0018]第二方面，提供一种3D打印系统，包括：打印头，用于挤出物料，所述打印头包括长度可调的出料口；上述任一温控成形组件；控制部，用于：控制所述出料口的长度随着待打印区域的截面轮廓线的变化而变化，从而将所述物料一次性填充至所述待打印区域中；在对所述打印区域进行打印的过程中，控制所述成形台进行平面和升降运动。
[0019]第三方面，提供一种3D打印系统的控制方法，包括：控制所述3D打印系统的出料口的长度随着待打印区域的截面轮廓线的变化而变化，从而将所述物料一次性填充至所述待打印区域中；在打印所述待打印区域的过程中，控制具有保温壳的成形室进行平面运动，并控制所述成形室内的成形台相对所述出料口进行上下移动。
[0020]可选地，在打印所述待打印区域的过程中，控制所述成形台转动。
[0021]可选地，所述保温壳的侧壁具有可变的加热区域，所述方法还包括：控制所述加热区域随着所述成形台的下降而逐渐增大。
[0022]本申请实施例提供的温控成形组件可以控制成形台进行平面和升降等多个自由度的运动，提高了3D打印过程的灵活性。此外，本申请实施例提供一可移动的、且具有保温功能的成形室，使得即使成形台需要在较大范围内移动，该成形室仍然可以保持较小的形状，与现有的位置固定的成形室相比，能够节省能耗。
附图说明
[0023]为了便于理解本申请，在下文中基于示例性实施例并结合附图来更详细地描述本申请。在附图中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的构件。应该理解的是，附图仅是示意性的，附图中的构件的尺寸和比例不一定精确。
[0024]图1是本申请实施例提供的成形组件的结构示意图。
[0025]图2是图1中的成形组件中的升降部的结构示意图。
[0026]图3是图2的升降部中的升降支架的结构示意图。
[0027]图4是图2的升降部中的支撑架的结构示意图。
[0028]图5是图1的成形组件中的桁架的结构示意图。
[0029]图6是图1的成形组件中的安装托架沿着第一导轨运动的示意图。
[0030]图7是图1的成形组件中的桁架沿着第二导轨运动的结构示意图。
[0031]图8是本申请实施例提供的成形室的剖视图。
[0032]图9是本申请实施例提供的成形室、刮擦器以及打印头的位置关系示意图。
[0033]图10是是本申请实施例提供的刮擦器的结构示意图。
[0034]图11是本申请实施例提供的3D打印系统的控制方法的流程示意图。
[0035]图12是本申请实施例提供的3D打印系统的控制方法的另一流程示意图。
具体实施方式
[0036]为了便于理解，先对现有的基于材料挤出技术的3D打印系统进行简单的介绍。
[0037]现有的3D打印系统通常包括物料输送系统、打印头、成形台、控制装置以及成形室。物料输送系统用于输送熔融态的物料，例如可以是丝盘式的物料输送系统。打印头与物料输送系统连接，打印头可将熔融态的物料输出，如将物料输出至成形台上。控制装置可用于控制打印头对物品进行逐层打印。在打印每一层的过程中，控制装置可控制打印头在平面内运动使得熔融物料按照预设的轨迹落在成形台上。当一层打印完成后，控制装置可控制成形台下降一定的高度，从而进行下一层的打印。当所有待打印层均打印完毕，物料逐层凝固，形成3D物品。成形室用于对熔融物料进行温控，可保证打印过程本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种3D打印装置的温控成形组件，其特征在于，包括：成形室，包括承载物料的成形台，以及围绕所述成形台设置的保温壳；升降部，位于所述成形台的下方，用于带动所述成形台在所述保温壳内升降；移动部，位于所述成形室的下方，用于带动所述成形室进行平面运动。2.根据权利要求1所述的温控成形组件，其特征在于，所述保温壳的侧壁具有可变的加热区域，且所述加热区域随着所述成形台的下降而逐渐增大。3.根据权利要求2所述的温控成形组件，其特征在于，所述保温壳的侧壁内设置有均匀分布的、且可单独进行通断控制的多个加热器，所述多个加热器中的处于启动状态的加热器共同限定所述加热区域。4.根据权利要求1所述的温控成形组件，其特征在于，所述移动部包括：桁架，具有安装托架和第一导轨，所述成形室支撑在所述安装托架上，所述安装托架与所述第一导轨相连，且可沿所述第一导轨运动；台架，具有与所述第一导轨垂直的第二导轨，所述桁架与所述第二导轨相连，且可沿所述第二导轨运动。5.根据权利要求4所述的温控成形组件，其特征在于，所述桁架和/或所述台架的底部上设有隔热板。6.根据权利要求5所述的温控成形组件，其特征在于，所述隔热板为风琴式可折叠形状。7.根据权利要求4所述的温控成形组件，其特征在于，所述移动部还包括：皮带，位于所述台架上，且与所述桁架相连；第一驱动电机，与所述皮带相连，以通过所述皮带带动所述安装托架沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄卫东，
申请(专利权)人：苏州美梦机器有限公司，
类型：新型
国别省市：
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