[实用新型]一种沉浸式3D打印平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印机，特别涉及一种沉浸式3D打印平台。

背景技术

3D打印技术中，挤出设备依照设定的路径逐层挤出原材料，从而构建出三维模型。原材料受其材料膨胀系数的影响，从被挤出到成型的过程中会产生不同程度的内应力，继而导致模型产生形变，如翘边、开裂甚至打印失败。消除或者降低材料的内应力即可提高模型质量，目前行业中多采用托盘加热、在托盘上粘特殊的双面胶、密闭打印空间使模型在较高温度下成型等方法来降低内应力对模型的影响，但是，托盘加热的方式只能加热与模型接触的最近几层，同时会降低已成型层的强度，所以对抑制翘边等变形作用不明确；在托盘上粘特殊的双面胶的方式，只能在一定程度上控制翘边的发生，同时会增加模型和托盘的附着力导致取模型时比较困难，甚至会导致一些比较精巧的模型损坏；密闭打印空间使模型在较高温度下成型的方式，对设备的密封性要求较高，尤其对较大的3D打印机来说成本较高，同时内部的高温如果不能和导线及机械结构隔离，会加速设备的磨损和老化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种沉浸式3D打印平台，极大降低了成型过程中材料内应力对模型造成的翘边、形变等影响。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种沉浸式3D打印平台，包括盛有液体的蓄液部、平台升降部、液体循环部及加热部；所述平台升降部置于蓄液部内部，所述液体循环部连通蓄液部，液体在蓄液部和液体循环部之间循环流动，所述加热部与蓄液部绝缘连接，控制蓄液部的液体温度。

加热部产生热能使蓄液部的液体保持在适合消除内应力的温度。平台升降部承载着打印模型，并控制模型与液体的接触程度。所述液体循环部使蓄液部的液体循环流动，从而使各处液体的温度均匀。

进一步的，所述蓄液部包括连通的主液槽和溢流槽，主液槽的液体可进入溢流槽。

更进一步的，所述平台升降部包括升降机构和设于升降机构上的托盘，托盘用于承载模型，升降机构控制着托盘的升降，进而调整模型沉浸在液体中的程度。

更进一步的，所述升降机构包括至少两组由螺杆和螺母构成的丝杠副、驱动件及传动单元；所述传动单元包括设于丝杠上的传动轮和连接传动轮的皮带；所述丝杠包括主动丝杠和被动丝杠，传动轮包括主动传动轮和被动传动轮，其中主动丝杠对应主动传动轮，被动丝杠对应被动传动轮；所述丝杠和螺母配合形成丝杠副，所述驱动件连接主动丝杠，驱动主动丝杠旋转运动。主动传动轮随主动丝杠动作，并通过皮带带动从动传动轮旋转，从而带动被动丝杠旋转运动，进而使主动丝杠和被动丝杠保持同步转动。丝杠转动带动螺母做直线运动，从而实现托盘的升降。

更进一步的，所述液体循环部包括循环泵，所述循环泵的进液口和出液口分别连通溢流槽和主液槽，循环泵从溢流槽吸入液体并将其输送至主液槽，实现液体的循环流动。

更进一步的，所述加热部包括加热棒和温控器，所述加热棒设于主液槽的底部，所述温控器设于加热棒上，加热棒将热能通过主液槽传递给主液槽的液体，温控器用于调整和控制加热棒，从而控制液体的温度范围。

更进一步的，所述主液槽内设有连接丝杠的安装座，所述安装座与丝杠活动链接。

更进一步的，所述加热棒外接电源。

更进一步的，所述驱动件为电机，所述电机外接电源。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

1、蓄液部和加热部共同作用，使液体温度稳定在适合消除材料内应力的范围，材料从打印机的挤出设备被挤出之后，附着在托盘或者模型上，模型逐渐地沉浸在液体之中。打印过程中，保持模型的最上层露出液面，打印完成后模型全部沉浸在液体中，至完全成型后撤出本打印平台并进行冷却，从而最大化降低材料内应力对模型的消极影响。

2、液体循环部使主液槽和溢流槽内的液体形成循环，从而使主液槽内的液体温度均匀，避免了模型因温度不均匀而出现变形甚至成型失败的情况。

3、本申请对密封性要求较低，相应的经济成本低。本申请可使电机等部件不与高温部分接触，因此可降低对一些部件的性能要求，进一步控制住了经济成本，并实现较大规模的稳定打印。

4、本申请选用的液体的密度和模型材料的密度非常接近，在一些工况中可以省去模型支撑。比如模型涉及与垂直线成45度角的面时，传统情况下材料会受重力影响而坠落，导致打印失败，而在本打印平台中，材料被挤出后很快进入液体中，由于模型在液体中的浮力和重力接近，因此材料不会坠落，故该种情况下省去了模型支撑，提升了打印的经济性。

附图说明