成型缸及具有該成型缸的打印機的制作方法
【專利摘要】一種成型缸，包括一成型缸壁及一位于該成型缸壁內的活塞，該活塞包括一活塞本體，該成型缸還包括至少一密封圈，該活塞本體的外周壁上設有至少一個圍繞該外周壁的內凹槽，該密封圈與該內凹槽相適配，并與該成型缸壁的內壁相抵觸。本發明成型缸及具有該成型缸的打印機通過在活塞本體外與該成型缸壁的內壁之間設置密封圈，進而使得在活塞相對于成型缸壁相對運動時保持與成型缸壁相抵觸，進而達到防止漏氣的目的。
【專利說明】
成型缸及具有該成型缸的打印機
技術領域
[0001] 本發明涉及一種成型缸及具有該成型缸的打印機，特別是指一種具有該成型缸的 3D( three-dimensional，三維）打印機。
【背景技術】
[0002] 3D打印機又稱三維打印機，是一種利用快速成形技術，以數字模型文件為基礎，采 用金屬或非金屬材料制成的待成型粉末，將平鋪好的待成型粉末逐層熔化/融化，然后固化 堆積成型來構造三維的實體的打印設備。一般的3D打印機包括一成型缸，在進行3D打印時， 在燒結完一層待成型粉末后，成形缸中的活塞會與相對成型缸壁發生移動(如成形缸內的 活塞下降一分層），如此完一層待成型粉末的燒結動作。然而，待成型粉末大多是幾十微米 的球形，若活塞與成形缸壁之間的密封效果不足，容易導致活塞與成型缸壁之間發生漏粉、 漏氣的可能。如果發生漏氣，則會導致成型缸中含量氧量偏高，進而有可能導致待成型粉末 與氧氣反應，發生爆炸，進而產生了一定的安全隱患。
【發明內容】
[0003] 鑒于以上內容，有必要提供一種可提高活塞與成型缸壁間的密封效果的成型缸及 具有該成型缸的打印機。
[0004] -種成型缸，包括一成型缸壁及一位于該成型缸壁內的活塞，該活塞包括一活塞 本體，該成型缸還包括至少一密封圈，該活塞本體的外周壁上設有至少一個圍繞該外周壁 的內凹槽，該密封圈與該內凹槽相適配，并與該成型缸壁的內壁相抵觸。
[0005] 進一步地，該成型缸進一步包括一彈性機構，該彈性機構包括一第一彈性圈、一第 二彈性圈、及若干位于第一彈性圈和第二彈性圈件之間且能活動伸縮的彈性部，該第一彈 性圈抵觸于該內凹槽，密封圈位于所述第二彈性圈的外側。
[0006] 進一步地，該密封圈包括外圈和內圈，該外圈的壁面上設有用于連接外圈上下端 的弧形面，該內圈的壁面上設有用于連接內圈上下端的弧形面或者平面。
[0007] -種打印機，包括一激光裝置及如上所述的成型缸，該激光裝置設置在工作臺的 上方，成型缸設在工作臺的下方，該激光裝置發出的激光光束與該活塞本體的上表面對準。
[0008] 相較于現有技術，本發明成型缸及具有該成型缸的打印機通過在活塞本體外與該 成型缸壁的內壁設置密封圈，如此使得在活塞相對于成型缸壁相對運動時保持與成型缸壁 相抵觸，進而達到防止漏氣的目的，如此亦可在活塞本體相對于內壁運動時，減少或避免待 成型粉末的泄漏。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發明打印機第一較佳實施方式的立體示意圖。
[0010] 圖2是圖1中的活塞本體與密封圈安裝的剖面示意圖。
[0011] 圖3是圖2中彈性機構的剖面示意圖。
[0012] 圖4是圖3中彈性機構中IV處的局部放大圖。
[0013] 圖5是本發明打印機第二較佳實施方式的立體示意圖。
[0014]主要元件符號說明
如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發明。
【具體實施方式】
[0015]請參閱圖1，本發明打印機100的第一較佳實施方式包括一成型缸10及一工作臺 20,其中該成型缸10穿設在該工作臺20內。
[0016] 具體地，該工作臺20開設有一穿孔22,該成型缸10安裝在該穿孔22內，且該成型缸 10的開口與該穿孔22對準。
[0017] 請參一并閱圖2,該成型缸10包括一活塞16、至少一套設在該活塞16外的密封圈 19、及用于收容該活塞16及該密封圈19的成型缸壁18,其中該活塞16在一處理器80的控制 下可在該成型缸壁18的內壁181內可沿Z軸上下移動。本實施方式中，該成型缸壁18大致呈 管狀。
[0018] 該活塞16包括一活塞缸162、一能夠伸縮的活塞桿164及一活塞本體166,該活塞缸 162位于該成型缸10的底部。該活塞桿164的一端連接該活塞缸162,另一端連接該活塞本體 166。當該活塞缸162驅動該活塞桿164伸長時，該活塞本體166會沿該成型缸壁18內壁181向 上（圖1中Z軸正方向）移動，直至該活塞本體166的上表面171與該工作臺20的上表面齊平。 本實施方式中，待成型粉末可鋪設在該活塞本體166的上表面171上，并通過該活塞本體166 相對于成型缸壁18的內壁181運動，如此達到3D打印的目的。另外，本實施方式中，該待成型 粉末可以是由金屬或非金屬材料制成。
[0019] 請繼續參閱圖2，該活塞本體166除了包括該上表面171外，該活塞本體166還包括 一與上表面171相對設置的下表面173、及沿該上表面171與下表面173周長方向設置的外周 壁175。本實施方式中，該活塞16的活塞桿164的一端連接該活塞缸162,另一端連接該活塞 本體166的下表面173。
[0020] 本實施方式中，該外周壁175上設置有至少一圍繞該活塞16外周壁175設置的內凹 槽177,其中每一內凹槽177用于收容一密封圈19。本實施方式中，該密封圈19的數量不多于 該內凹槽177的數量。
[0021] 每一密封圈19均包括一外圈191及一內圈193。該外圈191的壁面上設有用于連接 外圈191上下端的弧形面，該內圈193的壁面上設有用于連接內圈上183下端的弧形面或者 平面，如當密封圈19的外圈191為弧形面、內圈193為平面時，該密封圈19的截面則為D字型； 當密封圈19的外圈191為弧形面、內圈193為弧形面時，該密封圈19的截面則為月牙型或為0 字型。本實施方式中，該密封圈19由耐磨膠、耐溫膠、羊毛粘、聚四氟乙烯中至少一種材質制 成。
[0022]本實施方式中，當密封圈19設置于對應的內凹槽177內時，該密封圈19的內圈193 可與對應的內凹槽177相接觸，該密封圈19的外圈191還與該成型缸壁18的內壁181相抵觸， 進而達到防止漏氣的目的。如此亦可在活塞本體166相對于內壁181運動時，密封圈19的外 圈191可減少或避免待成型粉末的泄漏。
[0023]請參閱與圖3，本實施方式中，該活塞16還可包括至少一彈性機構40。該內凹槽177 可用于收容該彈性機構40及一密封圈19,且該彈性機構40位于對應的密封圈19與內凹槽 177之間。
[0024]請一并參考圖4,本實施方式中，該彈性機構40包括一第一彈性圈407、一第二彈性 圈405及若干設置于該第一彈性圈407第二彈性圈405間且能活動伸縮的彈性部410。本實施 方式中，每一彈性部410均包括一第一固定件401、一第二固定件403及設置于該第一固定件 401及第二固定件403之間的彈性件409。本實施方式中，該彈性件409可為一彈簧，該第一固 定件401及第二固定件403均具有一凸部，該彈簧抵扣于該第一固定件401及第二固定件403 兩凸部之間。當該彈性機構40位于對應的密封圈19與內凹槽177之間時，該彈性機構40的第 一彈性圈407用于與內凹槽177相抵觸，該彈性機構40的第二彈性圈405用于與密封圈19的 內圈193相抵觸，該密封圈19的外圈191抵觸于成型缸壁18的內壁181，如此防止漏氣的目 的。
[0025]由于在進行3D打印時，成型缸10中的活塞16會于內壁181發生相對運動，如此經過 一段時間的使用之后，密封圈19的外圈191可能會被磨損，但由于該彈性機構40設置于對應 的密封圈19與內凹槽177之間，如此當密封圈19出現磨損時，該彈性機構40可通過彈性形變 繼續保持將該密封圈19的外圈191與內壁181相抵觸，如此達到延長密封圈19的使用壽命的 目的。
[0026]本實施方式中，該外周壁175上設有4個內凹槽177,其中內凹槽1收容一0字型橫截 面的密封圈，內凹槽2收容一彈性機構40及一D字型橫截面的密封圈，內凹槽3沒有收容密封 圈，內凹槽4收容一彈性機構40及一月牙型橫截面的密封圈。本實施方式中，位于不同內凹 槽中的密封圈的材質相同或者部分相同或者互不相同。
[0027] 請參閱圖5，為本發明第二較佳實施方式提供的打印機102。該打印機102還包括一 激光裝置90。該激光裝置90設置在該工作臺20的上方，該激光裝置90發出的激光光束與該 活塞本體166的上表面171準，用于進行燒結動作。
[0028] 該第二較佳實施方式中的打印機102所具備的有益效果與第一實施方式中的打印 機100所具備的有益效果完全相同，在此不再贅述。
[0029] 本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明， 而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍之內，對以上實施例所作的 適當改變和變化都落在本發明求保護的范圍之內。
【主權項】
1. 一種成型缸，包括一成型缸壁及一位于該成型缸壁內的活塞，該活塞包括一活塞本 體，其特征在于:該成型缸還包括至少一密封圈，該活塞本體的外周壁上設有至少一圍繞該 外周壁的內凹槽，一密封圈與一內凹槽相適配，并與該成型缸壁的內壁相抵觸。2. 如權利要求1所述的成型缸，其特征在于:該內凹槽中還設有一彈性機構，該彈性機 構包括一第一彈性圈、一第二彈性圈、及若干位于第一彈性圈和第二彈性圈件之間且能活 動伸縮的彈性部，該第一彈性圈抵觸于該內凹槽，密封圈位于所述第二彈性圈的外側。3. 如權利要求2所述的成型缸，其特征在于:每一彈性部包括一第一固定件、一第二固 定件及設置于該第一固定件及第二固定件之間的彈性件。4. 如權利要求3所述的成型缸，其特征在于:該密封圈包括外圈和內圈，該外圈的壁面 上設有用于連接外圈上下端的弧形面，該內圈的壁面上設有用于連接內圈上下端的弧形面 或者平面。5. 如權利要求4所述的成型缸，其特征在于:該密封圈的橫截面形狀為月牙型或者D字 型或者〇字型。6. 如權利要求1所述的成型缸，其特征在于:該密封圈由耐磨膠、耐溫膠、羊毛粘、聚四 氟乙稀中至少一種材質制成。7. 如權利要求6所述的成型缸，其特征在于:該內凹槽的數量為至少2個，位于不同內凹 槽中的活塞密封圈的材質相同或者部分相同或者互不相同。8. 如權利要求7所述的成型缸，其特征在于：該活塞由一處理器控制，以在該成型缸壁 內進行運動。9. 一種打印機，包括一激光裝置及如權利要求1至8中任意一項所述的成型缸，該激光 裝置設置在工作臺的上方，成型缸設在工作臺的下方，該激光裝置發出的激光光束與該活 塞本體的上表面對準。
【文檔編號】B29C67/00GK105922580SQ201610264480
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】劉建業, 胡高峰, 梁崇智, 徐卡里, 高文華, 朱昊威
【申請人】廣東漢邦激光科技有限公司, 劉建業