[发明专利]一种三维打印机及三维打印机的打印方法

说明书

本发明提供一种三维打印机及三维打印机的打印方法，该打印机包括在水平面内移动的打印头装置以及控制单元，控制单元用于控制打印头装置移动；打印头装置包括固定座、打印头、挤出马达以及压力传感器件，压力传感器件向控制单元发送压力信息，其中，压力信息是打印线材在打印状态下穿过打印头的线材孔时压力传感器件获取到的压力值；控制单元还用于控制挤出马达的线材挤出速率和/或控制打印头中加热块的线材融化温度。该方法在打印状态时，控制单元获取压力传感器件所获取的压力信息；控制单元根据压力信息控制挤出马达的线材挤出速率和/或控制打印头中加热块的线材融化温度。应用本发明可可防止喷嘴堵塞，提高打印一致性。

技术领域

本发明涉及三维打印机技术领域，尤其涉及一种三维打印机以及该三维打印机的打印方法。

背景技术

三维打印机是一种利用快速成型技术的机器，以数字模型文件为基础，采用成型材料，通过逐层打印的方式来构造三维的实体。在打印前，需要利用计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导三维打印机逐层打印。三维打印机在产品制造业获得了广泛的应用，三维打印机的工作原理和传统打印机基本相同，由控制组件、机械组件、打印头、耗材(即成型材料)和介质等组成，打印原理也基本类似。

三维(3D)快速成型，也被称为增材制造，基本原理是通过打印或铺设连续的材料层来产生三维物体，三维快速成型设备或三维打印机通过转换物体的三维计算机模型并产生一系列的截面切片来工作，然后打印每个切片，通过每个切片的重叠从而实现三维物体打印成型。

随着社会的进步与发展，3D打印技术逐渐进入社会生活的各个领域，如现在已经推出的使用ABS、PLA等材料的3D打印机，通常是采用FDM成型方式。为了让用户在3D打印过程中充分享受高精度打印的乐趣，开发者大多关注于打印材料和打印头输出的打印精度上，按照目前的打印精度，大部分是输出0.1mm至0.2mm左右的丝状材料，然后把这种丝状材料按照程序，规律布置在打印托板上，从而实现3D成型。

目前的市面上的3D打印机产品均是采用挤出马达，驱动线材在打印头内被加热块熔融，在挤出马达持续的挤出力作用下，从喷嘴出口挤出。但是，这种设置总会出现问题，例如，喷嘴出口堵塞，喷嘴出口的挤出材料出现粗细不均匀情况等，更严重情况下，喷嘴堵塞容易引起远程挤出系统的送料管从打印头系统脱落，从而影响实际3D打印。而且当打印机挤出喷嘴不能正常工作后，由于无法自行监测打印材料异常或者是喷嘴堵塞引起，3D打印机仍然继续空打运行，既浪费时间又浪费材料。因此，需要设计一种新的结构来解决上面这种现象。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可防止喷嘴堵塞，提高打印一致性的三维打印机。

本发明的另一目的是提供一种可自动调整打印头状态，防止喷嘴堵塞，提高打印一致性的三维打印机的打印方法。

为了实现上述主要目的，本发明提供的三维打印机包括在水平面内移动的打印头装置以及控制单元，控制单元用于控制打印头装置移动；打印头装置包括固定座、打印头、挤出马达以及压力传感器件，挤出马达和打印头均可拆卸的安装在固定座上，挤出马达和压力传感器件均与控制单元电连接，压力传感器件向控制单元发送压力信息，其中，压力信息是打印线材在打印状态下穿过打印头的线材孔时压力传感器件获取到的压力值；控制单元还用于控制挤出马达的线材挤出速率和/或控制打印头中加热块的线材融化温度。

由上述方案可见，本发明的三维打印机通过设置压力传感器，可获取打印线材在打印状态下穿过打印头的线材孔时压力传感器件获取到的压力值，使得控制单元可根据压力信息控制挤出马达的线材挤出速率和/或控制打印头中加热块的线材融化温度，从而防止喷嘴堵塞，喷嘴挤出的丝材在打印机上更加均匀，一致性更好。

进一步的方案中，固定座安装有安装座以及上压板，安装座可拆卸的安装在固定座上，压力传感器件安装在安装座的安装槽内，上压板盖压在压力传感器件上，打印头安装在上压板上。