一種多打印頭微細(xì)熱熔成型3d打印系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，包括：用于預(yù)熱的加熱器；工作臺(tái)裝置，所述工作臺(tái)裝置上具有成形區(qū)域；粉末供給裝置，所述粉末供給裝置用于將粉末供給至所述成形區(qū)域；多打印頭組件；所述加熱器置于所述工作臺(tái)裝置的上方，所述粉末供給裝置置于所述工作臺(tái)裝置的一側(cè)，所述多打印頭組件置于所述工作臺(tái)裝置的相對(duì)所述粉末供給裝置的對(duì)側(cè)或與所述粉末供給裝置的相鄰側(cè)；根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，所述多打印頭組件是由至少一個(gè)微細(xì)熱熔元件組成，以實(shí)現(xiàn)通過控制熱熔點(diǎn)的加熱與否來實(shí)現(xiàn)粉末的燒結(jié)，并最終構(gòu)成零部件。
【專利說明】
一種多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及3D打印機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前以SLM(選擇性性激光熔化技術(shù))工藝為基礎(chǔ)的快速成型系統(tǒng)的設(shè)備和運(yùn)行成本都非常昂貴;而已有的微細(xì)熱熔成型系統(tǒng)采用厚膜熱敏電阻排作為微細(xì)熱熔元件，相比采用激光燒結(jié)的設(shè)備加工效率較慢，在加工過程中，如果將微細(xì)熱熔元件的加熱溫度提高，會(huì)微量提升打印速度，但是長(zhǎng)時(shí)間工作也會(huì)帶來微細(xì)熱熔元件燒毀或快速老化的問題，不利于設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，需要克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷中的至少一個(gè)，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出了一種多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，包括:用于預(yù)熱的加熱器;工作臺(tái)裝置，所述工作臺(tái)裝置上具有成形區(qū)域;粉末供給裝置，所述粉末供給裝置用于將粉末供給至所述成形區(qū)域；多打印頭組件，所述多打印頭組件是由至少一個(gè)微細(xì)熱熔元件和至少一個(gè)冷卻系統(tǒng)組成;所述加熱器置于所述工作臺(tái)裝置的上方，所述粉末供給裝置置于所述工作臺(tái)裝置的一側(cè)，所述多打印頭組件置于所述工作臺(tái)裝置的相對(duì)所述粉末供給裝置的對(duì)側(cè)或與所述粉末供給裝置的相鄰側(cè)。
[0005]根據(jù)本專利【背景技術(shù)】中對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所述，微細(xì)熱熔成型系統(tǒng)采用厚膜熱敏電阻排作為微細(xì)熱熔元件，在加工過程中，如果將微細(xì)熱熔元件的加熱溫度提高，會(huì)微量提升打印速度，但是長(zhǎng)時(shí)間工作也會(huì)帶來微細(xì)熱熔元件燒毀或快速老化的問題，不利于設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定工作等缺陷；本發(fā)明采用多個(gè)微細(xì)熱熔元件等距并排打印，同時(shí)為每一個(gè)微細(xì)熱熔元件配置冷卻系統(tǒng)，確保微細(xì)熱熔元件在工作過程中的溫度滿足使用要求;這樣既提高了打印效率，也降低了打印系統(tǒng)的溫度，確保打印頭能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的多打印頭選擇性微細(xì)熱熔成型系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
進(jìn)一步地，所述多打印頭組件的打印加熱燒結(jié)范圍通過多打印頭組件的移動(dòng)可以覆蓋整個(gè)所述成形區(qū)域。
[0007]進(jìn)一步地，所述工作臺(tái)裝置可移動(dòng)，以擴(kuò)大所述打印頭的加熱燒結(jié)范圍。
[0008]進(jìn)一步地，所述工作臺(tái)裝置包括:工作平臺(tái)，所述成形區(qū)域設(shè)置在所述工作平臺(tái)上;升降裝置，所述升降裝置在所述工作平臺(tái)之下以升降所述工作平臺(tái)。
[0009]進(jìn)一步地，所述粉末供給裝置包括:粉末供給器，所述粉末供給器將所述粉末供給至所述工作平臺(tái)的上表面上；粉末鋪設(shè)器，所述粉末鋪設(shè)器設(shè)置在所述工作平臺(tái)上且可將所述粉末推送至所述成形區(qū)域內(nèi)并均勻鋪平。
[0010]進(jìn)一步地，所述微細(xì)熱熔元件為厚膜熱敏電阻排，且排與排之間的距離為0.05mm-0.25mm0
[0011 ]進(jìn)一步地，每個(gè)所述微細(xì)熱熔元件上都安裝有冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括:基板，所述微細(xì)熱熔元件固定在所述基板上；散熱管道，所述散熱管道為兩端開口的中空腔體，所述基板安裝在所述散熱管道的一側(cè)。
[0012]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)的示意圖。
[0014]圖2是微細(xì)熱熔打印頭及其冷卻系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0016]下面參考附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)。
[0017]如圖1至圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多打印頭選擇性微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，包括:工作臺(tái)裝置10，工作平臺(tái)110，升降裝置120，成形區(qū)域111，粉末供給裝置20，粉末供給器210，粉末鋪設(shè)器220，加熱器30，三維實(shí)體模型40，計(jì)算機(jī)50，打印頭組件60，打印頭601，螺釘701，冷卻液入口 702，冷卻液出口 703，冷卻液704，散熱片705，散熱管道706，基板707。
[0018]具體地說，用于預(yù)熱的加熱器30;工作臺(tái)裝置10，所述工作臺(tái)裝置10上具有成形區(qū)域111;粉末供給裝置20，所述粉末供給裝置用于將粉末供給至所述成形區(qū)域111;多打印頭組60，所述多打印頭組件60是由至少一個(gè)微細(xì)熱熔元件和至少一個(gè)冷卻系統(tǒng)組成;所述加熱器30置于所述工作臺(tái)裝置10的上方，所述粉末供給裝置20置于所述工作臺(tái)裝置10的一側(cè)，所述多打印頭組件60置于所述工作臺(tái)裝置10的相對(duì)所述粉末供給裝置20的對(duì)側(cè)或與所述粉末供給裝置20的相鄰側(cè)。
[0019]加熱器30用于預(yù)熱粉末，使得打印頭組件60在燒結(jié)材料之前，材料溫度上升到一定范圍，縮短材料的燒結(jié)時(shí)間。
[0020]根據(jù)本專利【背景技術(shù)】中對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所述，微細(xì)熱熔成型系統(tǒng)采用厚膜熱敏電阻排作為微細(xì)熱熔元件，在加工過程中，如果將微細(xì)熱熔元件的加熱溫度提高，會(huì)微量提升打印速度，但是長(zhǎng)時(shí)間工作也會(huì)帶來微細(xì)熱熔元件燒毀或快速老化的問題，不利于設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定工作等缺陷；本發(fā)明采用多個(gè)微細(xì)熱熔元件等距并排打印，同時(shí)為每一個(gè)微細(xì)熱熔元件配置冷卻系統(tǒng)，確保微細(xì)熱熔元件在工作過程中的溫度滿足使用要求;這樣既提高了打印效率，也降低了打印系統(tǒng)的溫度，確保打印頭能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的制造三維實(shí)體模型的快速成型系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述多打印頭組件的打印加熱燒結(jié)范圍通過多打印頭組件的移動(dòng)可以覆蓋整個(gè)所述成形區(qū)域。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述工作臺(tái)裝置可移動(dòng)，以擴(kuò)大所述打印頭的加熱燒結(jié)范圍，有利地，工作臺(tái)裝置10可移動(dòng)以擴(kuò)大打印頭組件60的加熱燒結(jié)范圍；例如，工作臺(tái)裝置10可以左右平移。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述工作臺(tái)裝置10包括:工作平臺(tái)110，所述成形區(qū)域111設(shè)置在所述工作平臺(tái)110上;升降裝置120，所述升降裝置120在所述工作平臺(tái)110之下以升降所述工作平臺(tái)110。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述粉末供給裝置20包括:粉末供給器210，所述粉末供給器210將所述粉末供給至所述工作平臺(tái)110的上表面上;粉末鋪設(shè)器220，所述粉末鋪設(shè)器220設(shè)置在所述工作平臺(tái)110上且可將所述粉末推送至所述成形區(qū)域111內(nèi)并均勻鋪平
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述微細(xì)熱熔元件為厚膜熱敏電阻排，且排與排之間的距離為0.0Smm-0.25mm。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述微細(xì)熱熔元件上都安裝有冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括:基板707，所述微細(xì)熱熔元件固定在所述基板707上，所述基板707和所述微細(xì)熱熔元件一同安裝在所述散熱片705上;散熱管道706位于所述散熱片705內(nèi)，所述散熱管道706為兩段開口的中空腔體，包括冷卻液入口 702和冷卻液出口 703，所述基板707安裝在所述散熱管道706的一側(cè)，冷卻液704通過所述冷卻系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行冷卻，所述打印頭601安裝在所述冷卻系統(tǒng)上，所述散熱片705通過螺釘701與所述基板707進(jìn)行固定。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)開始工作時(shí)，粉末供給器210將諸如塑料粉末供給到工作平臺(tái)110的上表面上，粉末鋪設(shè)器220將這些粉末推送至成形區(qū)域111內(nèi)并均勻的鋪平，打印頭組件60對(duì)鋪平在成形區(qū)域111內(nèi)的粉末的至少一部分進(jìn)行燒結(jié)成形;升降設(shè)置120使工作平臺(tái)110下降一個(gè)層高度(例如，下降0.15-0.35mm)，重復(fù)上述步驟，直至工件40成形完成。
[0027]這里需要說明的是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多打印頭的選擇性微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，可以通過計(jì)算機(jī)50來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制;例如，為工作臺(tái)裝置10，粉末供給裝置20，加熱器30和打印頭組件60提供動(dòng)力、電源等，自動(dòng)控制工作臺(tái)裝置的升降、自動(dòng)控制粉末供給裝置20向成形區(qū)域111供給粉末、自動(dòng)控制打印頭組件60的燒結(jié)時(shí)間、燒結(jié)區(qū)域等。這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，是可以理解的。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0029]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0030]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0031]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0032]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0033]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，其特征在于，包括: 用于預(yù)熱的加熱器； 工作臺(tái)裝置，所述工作臺(tái)裝置上具有成形區(qū)域； 粉末供給裝置，所述粉末供給裝置用于將粉末供給至所述成形區(qū)域； 多打印頭組件，所述多打印頭組件包括至少一個(gè)微細(xì)熱熔元件和至少一個(gè)冷卻系統(tǒng)；所述加熱器置于所述工作臺(tái)裝置的上方，所述粉末供給裝置置于所述工作臺(tái)裝置的一側(cè)，所述多打印頭組件置于所述工作臺(tái)裝置的相對(duì)所述粉末供給裝置的對(duì)側(cè)或與所述粉末供給裝置的相鄰側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，其特征在于，所述多打印頭組件的打印加熱燒結(jié)范圍通過多打印頭組件的移動(dòng)可以覆蓋整個(gè)所述成形區(qū)域。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，其特征在于，所述工作臺(tái)裝置可移動(dòng)，以擴(kuò)大所述打印頭的打印加熱燒結(jié)范圍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述多打印頭微細(xì)熱熔成型系統(tǒng)，其特征在于，所述粉末包括塑料粉末。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，其特征在于，所述工作臺(tái)裝置包括: 工作平臺(tái)，所述成形區(qū)域設(shè)置在所述工作平臺(tái)上； 升降裝置，所述升降裝置在所述工作平臺(tái)之下以升降所述工作平臺(tái)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，其特征在于，所述粉末供給裝置包括: 粉末供給器，所述粉末供給器將所述粉末供給至所述工作平臺(tái)的上表面上； 粉末鋪設(shè)器，所述粉末鋪設(shè)器設(shè)置在所述工作平臺(tái)上且可將所述粉末推送至所述成形區(qū)域內(nèi)并鋪平。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，其特征在于，所述微細(xì)熱熔元件為厚膜熱敏電阻排，且排與排之間的距離為0.05mm-0.25mm。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述多打印頭微細(xì)熱熔成型3D打印系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述微細(xì)熱熔元件上都安裝有冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括: 基板，所述微細(xì)熱熔元件固定在所述基板上； 散熱管道，所述散熱管道為兩端開口的中空腔體，所述基板安裝在所述散熱管道的一側(cè)。
【文檔編號(hào)】B29C35/16GK105835370SQ201610327818
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】高永強(qiáng)
【申請(qǐng)人】上海悅?cè)鹑S科技股份有限公司