[发明专利]一种三维打印平台以及三维打印机

说明书

技术领域

本发明涉及熔积成型三维打印(FDM)领域，特别涉及一种三维打印平台以及具有该三维打印平台的三维打印机。

背景技术

熔积成型三维打印(FDM)技术是指将打印材料加热到某一超过材料熔点的温度之后，材料熔化为粘性半液态。通过喷嘴挤出打印材料，接触到打印平台或者之前打印的材料后降温凝固，形成一层固体。在程序的控制下，反复这一过程，一层一层堆叠出要求的三维模型的固体结构。

根据三维打印(FDM)技术的特性，在开始打印时，当打印材料(PLA)受高温融化挤出后，必须保证打印材料与打印平台之间的粘合固定需求，使打印材料在打印平台上形成一稳定的基础层，进而，以稳定的基础层为地基层，层层堆积实现实体模型成形，否则无法保证模型正常打印生成。因此，打印平台必需满足两个条件，一是能够与挤出的打印材料实现牢固紧密的结合，为打印模型上层做好稳固基础层；二是与打印材料之间易分离，不能与打印模型粘合太紧以致打印模型凝固后无法独立分离。

现有的打印平台和打印模型之间通常是通过粘合层粘合固定。具体来说，请参见图1和图2，其分别示出了理想状态下打印模型形成于打印平台上的结构示意图以及实际打印过程中打印模型出现局部翘边后的结构示意图。如图1所示，粘合层2’形成打印平台1’上，打印模型3’形成与粘合层2’上。其中，打印模型3’与打印平台1’之间通过粘合剂粘合层2’实现粘合固定。该粘合层一般可以使用涂抹液体胶水、喷涂油性粘合剂或者粘贴美纹纸等方式形成。

涂抹液体胶水一般是在打印平台的表面涂抹一层普通办公型液体糊状粘合胶水，通过打印平台加热把胶水烤干实现打印模型材料(PLA)和打印平台的粘合固定，可以实现快速粘合固定打印平台和打印模型，并且也比较容易相互分离。但这种方法需要人工干预，打印平台自身没有粘合功能。此外，胶水涂抹不均匀还会导致打印模型的基层出现局部翘边，因此，使用者必须均匀平整的将胶水涂抹在打印平台的打印区域内，否则若打印模型在打印的过程中出现局部翘边的情况，会导致模型最终作废。

喷涂油性粘合剂是将具有粘合特性但是没有颜色的透明自动喷漆喷涂在打印平台表面，实现打印模型和打印平台的粘合固定需求。喷涂油性粘合剂的方式相比涂抹液体胶水的方式来说具有实现更便捷、分布更均匀，并且模型的打印过程中也不会发生局部翘边的状况。但是长时间使用喷涂油性粘合剂的方式容易导致打印平台周边的机械运动部件以及电子部件产生影响，导致机器无法正常运行，而且还会损害机身美观性。

粘贴美纹纸是在模型打印前，打印平台上粘贴与打印模型的打印范围面积相适应的美纹纸。这种实现方法，既满足了粘合均匀度的需求又能避免影响机械原件的正常工作，并且在人工操作的效率上也相对比较节约时间，但是美纹纸的粘合效果不稳定，打印模型的底面也会存在局部翘边的弊端，而且在最终打印模型与打印平台分离的同时，易破坏美纹纸表面，导致在后续打印之前需要重新粘贴美纹纸，因此，该方式打印工作效率低下，模型打印整体成功率也一般。

由此可见，在实际打印的过程中由于打印模型3’和打印平台1’之间是通过粘合层2’以平面结合的方式固定的，换言之，打印模型3’和打印平台1’之间是物理平滑表面结合，而在打印的过程中会出现粘合层2’挥发和粘接不均匀的情况，因此，很容易导致打印模型3’出现局部翘边，如图2所示。若打印模型3’出现局部翘边后仍继续打印，则会相应导致打印模型3’的底面变形，甚至还会导致打印模型3’局部粘接不牢而带动整个打印模型3’脱离打印平台1’导致打印失败。并且若长时间连续的打印失败还会损坏三维打印机的重要部件。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种三维打印平台以及三维打印机。该三维打印平台可以在打印模型的过程中无需人工添加粘合材料以及加热三维打印平台的步骤，通过物理方法使三维打印平台和打印模型容易地结合固定以及后续的相互分离。

根据本发明的一个方面提供一种三维打印平台，所述三维打印平台包括用于支撑打印模型的第一表面，所述第一表面包括至少一打印区域，所述打印区域包括多条沟道，所述多条沟道均匀分布于所述打印区域，使所述打印区域的表面积大于所述打印区域的平面投影面积。

优选地，所述打印区域包括：多条第一沟道，所述多条第一沟道相互平行，沿第一方向延伸；多条第二沟道，所述多条第二沟道相互平行，沿第二方向延伸，且与所述多条第一沟道相互交错，在所述打印区域形成多个凸起部。

优选地，所述第一沟道与所述第二沟道均为直线型沟道。