一種多打印頭微細熱熔成型3d打印系統的制作方法
【專利摘要】本發明提出一種多打印頭微細熱熔成型3D打印系統，包括：用于預熱的加熱器；工作臺裝置，所述工作臺裝置上具有成形區域；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域；多打印頭組件；所述加熱器置于所述工作臺裝置的上方，所述粉末供給裝置置于所述工作臺裝置的一側，所述多打印頭組件置于所述工作臺裝置的相對所述粉末供給裝置的對側或與所述粉末供給裝置的相鄰側；根據本發明實施例多打印頭微細熱熔成型3D打印系統，所述多打印頭組件是由至少一個微細熱熔元件組成，以實現通過控制熱熔點的加熱與否來實現粉末的燒結，并最終構成零部件。
【專利說明】
一種多打印頭微細熱熔成型3D打印系統
技術領域
[0001 ]本發明涉及3D打印機領域，特別涉及一種多打印頭微細熱熔成型3D打印系統。
【背景技術】
[0002]目前以SLM(選擇性性激光熔化技術)工藝為基礎的快速成型系統的設備和運行成本都非常昂貴;而已有的微細熱熔成型系統采用厚膜熱敏電阻排作為微細熱熔元件，相比采用激光燒結的設備加工效率較慢，在加工過程中，如果將微細熱熔元件的加熱溫度提高，會微量提升打印速度，但是長時間工作也會帶來微細熱熔元件燒毀或快速老化的問題，不利于設備長期穩定工作。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，需要克服現有技術中的上述缺陷中的至少一個，本發明的一個目的在于提出了一種多打印頭微細熱熔成型3D打印系統。
[0004]根據本發明實施例的多打印頭微細熱熔成型3D打印系統，包括:用于預熱的加熱器;工作臺裝置，所述工作臺裝置上具有成形區域;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域；多打印頭組件，所述多打印頭組件是由至少一個微細熱熔元件和至少一個冷卻系統組成;所述加熱器置于所述工作臺裝置的上方，所述粉末供給裝置置于所述工作臺裝置的一側，所述多打印頭組件置于所述工作臺裝置的相對所述粉末供給裝置的對側或與所述粉末供給裝置的相鄰側。
[0005]根據本專利【背景技術】中對現有技術所述，微細熱熔成型系統采用厚膜熱敏電阻排作為微細熱熔元件，在加工過程中，如果將微細熱熔元件的加熱溫度提高，會微量提升打印速度，但是長時間工作也會帶來微細熱熔元件燒毀或快速老化的問題，不利于設備長期穩定工作等缺陷；本發明采用多個微細熱熔元件等距并排打印，同時為每一個微細熱熔元件配置冷卻系統，確保微細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，也降低了打印系統的溫度，確保打印頭能長時間穩定工作，具有明顯的優點。
[0006]另外，根據本發明上述實施例的多打印頭選擇性微細熱熔成型系統還可以具有如下附加的技術特征:
進一步地，所述多打印頭組件的打印加熱燒結范圍通過多打印頭組件的移動可以覆蓋整個所述成形區域。
[0007]進一步地，所述工作臺裝置可移動，以擴大所述打印頭的加熱燒結范圍。
[0008]進一步地，所述工作臺裝置包括:工作平臺，所述成形區域設置在所述工作平臺上;升降裝置，所述升降裝置在所述工作平臺之下以升降所述工作平臺。
[0009]進一步地，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的上表面上；粉末鋪設器，所述粉末鋪設器設置在所述工作平臺上且可將所述粉末推送至所述成形區域內并均勻鋪平。
[0010]進一步地，所述微細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 ]進一步地，每個所述微細熱熔元件上都安裝有冷卻系統，所述冷卻系統包括:基板，所述微細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。
[0012]本發明的附加方面和優點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，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據本發明一個實施例的多打印頭微細熱熔成型3D打印系統的示意圖。
[0014]圖2是微細熱熔打印頭及其冷卻系統。
【具體實施方式】
[0015]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號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施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0016]下面參考附圖來詳細描述根據本發明實施例的多打印頭微細熱熔成型3D打印系統。
[0017]如圖1至圖2所示，根據本發明實施例的多打印頭選擇性微細熱熔成型3D打印系統，包括:工作臺裝置10，工作平臺110，升降裝置120，成形區域111，粉末供給裝置20，粉末供給器210，粉末鋪設器220，加熱器30，三維實體模型40，計算機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，用于預熱的加熱器30;工作臺裝置10，所述工作臺裝置10上具有成形區域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域111;多打印頭組60，所述多打印頭組件60是由至少一個微細熱熔元件和至少一個冷卻系統組成;所述加熱器30置于所述工作臺裝置10的上方，所述粉末供給裝置20置于所述工作臺裝置10的一側，所述多打印頭組件60置于所述工作臺裝置10的相對所述粉末供給裝置20的對側或與所述粉末供給裝置20的相鄰側。
[0019]加熱器30用于預熱粉末，使得打印頭組件60在燒結材料之前，材料溫度上升到一定范圍，縮短材料的燒結時間。
[0020]根據本專利【背景技術】中對現有技術所述，微細熱熔成型系統采用厚膜熱敏電阻排作為微細熱熔元件，在加工過程中，如果將微細熱熔元件的加熱溫度提高，會微量提升打印速度，但是長時間工作也會帶來微細熱熔元件燒毀或快速老化的問題，不利于設備長期穩定工作等缺陷；本發明采用多個微細熱熔元件等距并排打印，同時為每一個微細熱熔元件配置冷卻系統，確保微細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，也降低了打印系統的溫度，確保打印頭能長時間穩定工作，具有明顯的優點。
[0021]另外，根據本發明上述實施例的制造三維實體模型的快速成型系統還可以具有如下附加的技術特征:
根據本發明的一個實施例，所述多打印頭組件的打印加熱燒結范圍通過多打印頭組件的移動可以覆蓋整個所述成形區域。
[0022]根據本發明的一個實施例，所述工作臺裝置可移動，以擴大所述打印頭的加熱燒結范圍，有利地，工作臺裝置10可移動以擴大打印頭組件60的加熱燒結范圍；例如，工作臺裝置10可以左右平移。
[0023]根據本發明的一個實施例，所述工作臺裝置10包括:工作平臺110，所述成形區域111設置在所述工作平臺110上;升降裝置120，所述升降裝置120在所述工作平臺110之下以升降所述工作平臺110。
[0024]根據本發明的一個實施例，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110的上表面上;粉末鋪設器220，所述粉末鋪設器220設置在所述工作平臺110上且可將所述粉末推送至所述成形區域111內并均勻鋪平
根據本發明的一個實施例，所述微細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]根據本發明的一個實施例，每個所述微細熱熔元件上都安裝有冷卻系統，所述冷卻系統包括:基板707，所述微細熱熔元件固定在所述基板707上，所述基板707和所述微細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，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，冷卻液704通過所述冷卻系統內部對相關部件進行冷卻，所述打印頭601安裝在所述冷卻系統上，所述散熱片705通過螺釘701與所述基板707進行固定。
[0026]根據本發明的一個實施例，根據本發明實施例的多打印頭微細熱熔成型3D打印系統開始工作時，粉末供給器210將諸如塑料粉末供給到工作平臺110的上表面上，粉末鋪設器220將這些粉末推送至成形區域111內并均勻的鋪平，打印頭組件60對鋪平在成形區域111內的粉末的至少一部分進行燒結成形;升降設置120使工作平臺110下降一個層高度(例如，下降0.15-0.35mm)，重復上述步驟，直至工件40成形完成。
[0027]這里需要說明的是，根據本發明實施例的多打印頭的選擇性微細熱熔成型3D打印系統，可以通過計算機50來實現自動控制;例如，為工作臺裝置10，粉末供給裝置20，加熱器30和打印頭組件60提供動力、電源等，自動控制工作臺裝置的升降、自動控制粉末供給裝置20向成形區域111供給粉末、自動控制打印頭組件60的燒結時間、燒結區域等。這對于本領域技術人員來說，是可以理解的。
[0028]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0029]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。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或者更多個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0030]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，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，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0031]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，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，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
[0033]盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1.一種多打印頭微細熱熔成型3D打印系統，其特征在于，包括: 用于預熱的加熱器； 工作臺裝置，所述工作臺裝置上具有成形區域； 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域； 多打印頭組件，所述多打印頭組件包括至少一個微細熱熔元件和至少一個冷卻系統；所述加熱器置于所述工作臺裝置的上方，所述粉末供給裝置置于所述工作臺裝置的一側，所述多打印頭組件置于所述工作臺裝置的相對所述粉末供給裝置的對側或與所述粉末供給裝置的相鄰側。2.根據權利要求1所述多打印頭微細熱熔成型3D打印系統，其特征在于，所述多打印頭組件的打印加熱燒結范圍通過多打印頭組件的移動可以覆蓋整個所述成形區域。3.根據權利要求1所述多打印頭微細熱熔成型3D打印系統，其特征在于，所述工作臺裝置可移動，以擴大所述打印頭的打印加熱燒結范圍。4.根據權利要求1所述多打印頭微細熱熔成型系統，其特征在于，所述粉末包括塑料粉末。5.根據權利要求1所述多打印頭微細熱熔成型3D打印系統，其特征在于，所述工作臺裝置包括: 工作平臺，所述成形區域設置在所述工作平臺上； 升降裝置，所述升降裝置在所述工作平臺之下以升降所述工作平臺。6.根據權利要求1所述多打印頭微細熱熔成型3D打印系統，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的上表面上； 粉末鋪設器，所述粉末鋪設器設置在所述工作平臺上且可將所述粉末推送至所述成形區域內并鋪平。7.根據權利要求1所述多打印頭微細熱熔成型3D打印系統，其特征在于，所述微細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.根據權利要求3所述多打印頭微細熱熔成型3D打印系統，其特征在于，每個所述微細熱熔元件上都安裝有冷卻系統，所述冷卻系統包括: 基板，所述微細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。
【文檔編號】B29C35/16GK105835370SQ201610327818
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】高永強
【申請人】上海悅瑞三維科技股份有限公司