[发明专利]3D打印机

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D打印技术领域，尤其是涉及一种打印效率高的3D打印机。 

背景技术

3D打印机的工作原理与普通打印机基本相同，是通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物，这是一项颠覆传统制造工艺的技术革命。 

通常的3D打印机打印速度很慢并且价格昂贵，如果要提高通常的3D打印机的打印效率，则需要将填充率参数的填充率降低，而填充率的降低则导致打印出来的物体的密度降低，强度差。 

因此，通常的3D打印机只能在科研机构等场所使用，3D打印技术还不能广泛推广应用。 

中国专利授权公开号：CN101531103A，授权公开日2011年5月18日，公开了一种打印机控制方法和打印机。包括以下步骤：存储包括第一数据或第一命令在内的设置信息，所述第一数据或第一命令用于令所述打印机基于蜂鸣器配置命令使所述蜂鸣器发出蜂鸣声；以及所述打印机基于所述第一数据或第一命令使所述蜂鸣器发出蜂鸣声。不足之处是，该发明的打印机不能用于3D 打印。 

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的3D打印机打印效率低的不足，提供了一种打印效率高的3D打印机。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种3D打印机，包括机架，上端开口的储液罐，设于机架上的第一树脂筒、第二树脂筒、升降平台、线料挤出装置和紫外线点光源；第一树脂筒内盛有液态紫外线光固化树脂，第二树脂筒内盛有膏状紫外线光固化树脂；第二树脂筒下部与线料挤出装置相联通，线料挤出装置上设有喷头，紫外线点光源的照射位置位于喷头下方；

第一树脂筒通过导管与储液罐的开口相连接，导管上设有电磁阀，储液罐内由下至上依次设有液态紫外线光固化树脂、位于液态紫外线光固化树脂上表面上的悬浮板和位于悬浮板上方的空腔，储液罐开口上设有距离传感器，距离传感器的信号收发端面向悬浮板上表面；

所述升降平台包括中部设有通孔的平板、平板上表面上设有金属网，平板与设于机架上的两条导向柱滑动连接，平板与设于机架上的丝杆相连接，丝杆下端与设于机架上的Z轴电机的转轴相连接；储液罐下部通过导管与设于平板下表面上的上端开口的储液箱相连通；

线料挤出装置和紫外线点光源位于滑动座上，机架上设有可带动滑动座横向及纵向移动的轨道架，机架上设有X轴电机、Y轴电机和与线料挤出装置相连接的挤压电机；

靠近所述升降平台的机架上设有至少1个用于面向升降平台照射的紫外线灯；计算机分别与距离传感器、电磁阀、紫外线点光源、紫外线灯和各个电机电连接。

本发明的3D打印机与普通的3D打印机相比，只需要设定填充率为0，外壳层数为1圈，就可以打出其它的3D打印机设定填充率100%的实心物体，可节省打印时间十几倍，打印物体大的甚至可以提高效率几十倍。 

本发明使用膏状和液态紫外线光固化树脂作为打印材料。利用膏状紫外线光固化树脂打印物体的外壳，膏状紫外线光固化树脂靠紫外线点光源的照射进行固化；利用储液箱内的液态紫外线光固化树脂对壳体内部进行填充，储液罐与储液箱相互联通，打印一层外壳，升降平台下降一层，储液罐的液态紫外线光固化树脂高度保持不变，储液箱内的液态紫外线光固化树脂不断流入壳体内，对壳体内部进行填充；当外壳打印完毕后，计算机控制线料挤出装置停止挤出膏状紫外线光固化树脂，计算机控制紫外线灯照射壳体一段时间，壳体内部的液态紫外线光固化树脂固化。 

在计算机内预先设定悬浮板上表面的高度范围，在打印操作过程中，测距传感器不断检测与悬浮板上表面之间的距离，计算机内的软件计算悬浮板上表面的高度，当计算得到的悬浮板高度小于高度范围的最小值，则计算机控制电磁阀打开，液态紫外线光固化树脂从第一树脂筒流入储液罐中；当计算得到的悬浮板高度大于高度范围的最大值，则计算机控制电磁阀关闭。第二树脂筒下部通过塑料管与线料挤出装置相联通。 

本发明的3D打印机的打印过程如下： 

先通过计算机的建模软件为需要打印的物体建模，将建成的三维模型分割成若干层截面，并将截面信息存储于计算机中；

计算机控制升降平台上升，使金属网距离喷头下端若干毫米；计算机控制储液罐内的液态紫外线光固化树脂上表面低于金属网的高度若干毫米；

在计算机的软件上设定填充率为0，外壳层数为1，计算机调取第一层的横截面信息，计算机使X轴电机、Y轴电机带动滑动座滑动至第一层横截面的边缘坐标处的起始位置并沿着第一层横截面的边缘移动；