[发明专利]一种提高高分子聚合物3D打印件强度的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D打印加工作业设备，确切地说是一种提高高分子聚合物3D打印件强度的装置。

背景技术

目前在3D打印作业中，物料成型加工时，主要是通过对物料加热致熔融态后，在进行逐层堆叠沉积加工，最终达到实现工件加工成型作业目的的需要，在实际工作中发现，当前在进行3D打印作业时，熔融态原料在进行堆叠成型过程中，主要时通过熔融态物料在自身重力作用下进行堆叠，实现相邻两层物料堆积成型，但由于物料自身重量较小，从而导致相邻两层物料间易存在气泡、空隙及物料密度分布不均等缺陷，从而严重影响3D打印工件产品的结构强度和韧性，因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的3D打印成型设备，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种提高高分子聚合物3D打印件强度的装置，该发明结构简单，使用能灵活方便，一方面可有效的3D打印进行工件成型加工作业的需要，另一方面可在3D打印作业过程中，对成型加工的原料进行充分的增压调整作业，在达到提高成型原料结构密度的同时，另有效的消除成型原料在3D打印作业因加热不足导致原料热塑性不足、成型原料间堆叠加工作业产生的孔隙、气泡及材料接合面结构致密度不足的缺陷。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种提高高分子聚合物3D打印件强度的装置，包括机架、驱动伸缩柱、承载工作台、打印喷头、增压头及控制电路，其中机架为框架结构，其外侧面设至少一个连接机构，驱动伸缩柱嵌于机架内，并与机架同轴分布，驱动伸缩柱与机架内壁间通过至少两条导向滑轨相互滑动连接，且各导向滑轨环绕机架轴线均布，承载工作台通过转台机构与驱动伸缩柱前端铰接，承载工作台侧表面均布至少两个导向槽，各导向槽环绕承载工作台轴线均布，并与承载工作台轴线垂直且相交，打印喷头、增压头均至少一个，分别嵌于各导向槽内并与导向槽滑动连接，打印喷头、增压头轴线与承载工作台轴线呈0°—90°夹角，其中增压头包括增压驱动杆、激光加热装置和压紧块，其中增压驱动杆通过滑块与导向槽滑动连接，增压驱动杆末端与压紧块上端面相互连接并同轴分布，激光加热装置至少一个，通过转台机构与压紧块侧表面铰接，且激光加热装置轴线与压紧块轴线相交，且交点位于压紧块正下方，并与压紧块下端面间间距为0—10厘米，控制电路嵌于机架侧表面并分别与驱动伸缩柱、打印喷头、增压头的增压驱动杆、激光加热装置电气连接。

进一步的，所述的驱动伸缩柱和增压驱动杆均为电动伸缩杆、液压伸缩杆及气压伸缩杆中的任意一种，且所述的驱动伸缩柱和增压驱动杆上均设至少一个行程传感器，且所述的行程传感器与控制电路电气连接。

进一步的，所述的承载工作台下表面和压紧块上表面均设至少一个温度传感器，所述温度传感器与控制电路电气连接。

进一步的，所述的打印喷头、增压头为两个或两个以上时，则一个打印喷头和一个增压头构成一个成型工作组，且同一成型工作组内的增压头位于打印喷头正后方。

进一步的，所述的打印喷头、增压头与导向槽间通过转台机构向铰接。

进一步的，所述的转台机构为二维转台及三维转台机构中的任意一种。

进一步的，所述的压紧块与增压驱动杆间通过压力传感器相互连接，所述的压力传感器与控制电路电气连接。

进一步的，所述的压紧块为横截面呈矩形的块状结构，或横截面为圆形的圆柱体结构中的任意一种。

进一步的，所述的控制电路为基于FPGA数据处理芯片的自动控制电路，且所述的控制电路中设至少一个继电器驱动电路和至少一个串口通讯电路，其中所述的继电器驱动电路分别与驱动伸缩柱、打印喷头、增压头的增压驱动杆、激光加热装置电气连接。

本发明结构简单，使用能灵活方便，一方面可有效的3D打印进行工件成型加工作业的需要，另一方面可在3D打印作业过程中，对成型加工的原料进行充分的增压调整作业，在达到提高成型原料结构密度的同时，另有效的消除成型原料在3D打印作业因加热不足导致原料热塑性不足、成型原料间堆叠加工作业产生的孔隙、气泡及材料接合面结构致密度不足的缺陷。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明结构示意图；

图2为承载工作台结构示意图；

图3为增压头结构示意图。

具体实施方式