一种3D粉末打印机及其粉末防潮方法

摘要

一种3D粉末打印机，包括机架，在机架上设置有打印平台，打印平台上设有两个上部开口的粉末仓室，一个为打印室，另一个仓库室，所述打印室和/或仓库室的底板下面设有加热板。本发明还公开了打印机粉末的防潮方法。和现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明在打印室和/或仓库室的底板下面设有加热板，加热板能使粉末仓室的温度升高，防止室内的粉末受潮、结块。经过大量的实验数据表明：没有设置防潮设备时，结块率5‑10‰，改进后的结块率0.5‑1‰。这样，结块率降低，节省了大量的耗材。

权利要求

1.一种 3D粉末打印机，包括机架（1），在机架（1）上设置有打印平台（11），打印平台（11）上设有两个上部开口的粉末仓室，一个为打印室（31），另一个为仓库室（32），打印平台（11）设有打印头（4）与铺粉刮板（5），打印头（4）通过滑动件连接Y轴轨道（22），Y轴轨道（22）的两端分别通过一个滑动件连接一个X轴轨道（21），两个X轴轨道（21）分别固定在打印平台（11）的两侧，打印室（31）与仓库室（32）的底板（33）都能上下往复运动，机架（1）固定两个步进电机（6），一个步进电机（6）通过丝杠（61）连接打印室（31）的底板（33），另一个步进电机（6）通过丝杠（61）连接仓库室（32）的底板（33）；其特征在于：所述打印室（31）和/或仓库室（32）的底板（33）下面设有加热板（39）；

所述打印室（31）和/或仓库室（32）的侧壁或者底板（33）的材料为隔热板；

所述打印室（31）和/或仓库室（32）的极限位置设有位置开关，位置开关电连接步进电机（6）；

所述位置开关为内嵌式，位置开关包括电磁开关（36）与铁块（35），电磁开关（36）嵌入打印室（31）和/或仓库室（32）的下部，铁块（35）嵌入底板（33）上的电磁开关（36）对应位置，电磁开关（36）电连接步进电机（6）。

2.如权利要求1所述的3D粉末打印机，其特征在于：所述隔热板为电木板。

3.一种如权利要求1或者2所述的3D粉末打印机的粉末防潮方法,其特征在于：当温度高于上限，加热板（39）断电；当温度低于下限，加热板（39）通电；上限为70℃，下限为50℃。

4.一种如权利要求3所述的3D粉末打印机的粉末防潮方法，其特征在于：该打印机还设有温控装置，其包括温度控制器与温度探头，温度探头设在打印室（31）和/或仓库室（32）内，温度探头与温度控制器电连接，温度控制器电连接控制加热板（39）；当温度高于上限，温度探头将测得数据给温度控制器，温度控制器控制加热板（39）断电；当温度低于下限，温度探头将测得数据给温度控制器，温度控制器控制加热板（39）通电。

说明书

一种3D粉末打印机及其粉末防潮方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种 3D粉末打印设备及粉末防潮方法。

背景技术

[0002] 目前的 3D 打印设备种类繁多，分别运用于不同的行业领域。其中粉末打印机的打印材料可以是石膏粉等粉末。比如申请号 201511003016.9、名称为“一种基于3DP 工艺的多功能多喷头彩色3D 打设备及打印方法”的发明专利公开了一种 3D粉末打印机，在机架上设置有打印平台，打印平台上设有两个粉末仓室，一个为打印室，另一个仓库室，打印平台设有打印头，打印头在二维平面内运动，其二维运动通过X轴轨道、Y轴轨道实现。打印也是通过层叠加实现的，开始打印时，在打印室铺设一定厚度的粉末，打印一层，打印室的底板下落一个打印层的高度，同时，仓库室的底板上升一个打印层的高度，使仓库室内的粉末高于仓库室上表面，通过铺粉刮板将仓库室内的粉末刮入打印室而且铺平，进行下一个周期的层打印，如此循环，完成打印。打印室、仓库室的底板的运动通过步进电机实现。而打印效果较高的石膏粉价格昂贵，达到1000元/公斤。而粉末仓室中的粉末长时间暴漏在空气中会受潮、结块，无法打印，会造成材料浪费，经济价值损失较大。

发明内容

[0003] 为解决该不足，本发明提供了一种可以对粉末仓室的防潮的3D粉末打印设备及粉末防潮方法。

[0004] 本发明的技术方案具体为：

[0005] 一种 3D粉末打印机，包括机架1，在机架上1设置有打印平台11，打印平台11上设有两个上部开口的粉末仓室，一个为打印室31，另一个为仓库室32，打印平台11设有打印头4与铺粉刮板5，打印头4通过滑动件连接Y轴轨道22，Y轴轨道22的两端分别通过一个滑动件连接一个X轴轨道21，两个X轴轨道21分别固定在打印平台11的两侧，打印室31与仓库室32的底板33都能上下往复运动，机架1固定两个步进电机6，一个步进电机6通过丝杠61连接打印室31的底板33，另一个步进电机6通过丝杠61连接仓库室32的底板33；其特征在于：所述打印室31和/或仓库室32的底板33下面设有加热板39。所述打印室31和/或仓库室32的侧壁或者底板33的材料为隔热板。

[0006] 所述加热板39为铝基板。

[0007] 所述打印室31和/或仓库室32的极限位置设有位置开关，位置开关电连接步进电机6。

[0008] 所述位置开关可以为内嵌式，位置开关包括电磁开关36与铁块35，电磁开关36嵌入打印室31和/或仓库室32的下部，铁块35嵌入底板33上的电磁开关36对应位置，电磁开关36电连接步进电机6。

[0009] 所述隔热板为电木板。

[0010] 一种3D粉末打印机的粉末防潮方法,当温度高于上限，加热板39断电；当温度低于下限，加热板39通电；上限为70℃，下限为50℃。

[0011] 该打印机还设有温控装置，其包括温度控制器与温度探头，温度探头设在打印室31和/或仓库室32内，温度探头与温度控制器电连接，温度控制器电连接控制加热板39；当温度高于上限，温度探头将测得数据给温度控制器，温度控制器控制加热板39断电；当温度低于下限，温度探头将测得数据给温度控制器，温度控制器控制加热板39通电。

[0012] 和现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明在打印室和/或仓库室的底板下面设有加热板，加热板能使粉末仓室的温度升高，防止室内的粉末受潮、结块。经过大量的实验数据表明：没有设置防潮设备时，结块率5-10‰，改进后的结块率0.5-1‰。这样，结块率降低，节省了大量的耗材。

附图说明

[0013] 图1为本发明的立体结构示意图。

[0014] 图2为仓库室的剖面示意图。

具体实施方式

[0015] 如图1、图2，一种 3D粉末打印设备包括机架1，在机架上1设置有打印平台11，打印平台11上设有两个上部开口的粉末仓室，一个为打印室31，另一个为仓库室32，打印平台11设有打印头4与铺粉刮板5，打印头4通过滑动件连接Y轴轨道22，Y轴轨道22的两端分别通过一个滑动件连接一个X轴轨道21，两个X轴轨道21分别固定在打印平台11的两侧。

[0016] 打印头4能在二维平面内运动，其二维运动通过X轴轨道21、Y轴轨道22实现。具体为，打印头4在X轴轨道21上滑动，能确定X轴位置，X轴轨道21能在Y轴轨道22上在滑动，确定Y轴位置。

[0017] 打印室31与仓库室32的底板33都能上下往复运动，机架1固定两个步进电机6，一个步进电机6通过丝杠61连接打印室31的底板33，另一个步进电机6通过丝杠61连接仓库室32的底板33。

[0018] 打印也是通过层叠加实现的，开始打印时，在打印室31铺设一定厚度的粉末，打印一个打印层，打印室31的底板33下落一个打印层的高度，同时，仓库室32的底板33上升一个打印层的高度，使仓库室32内的粉末高于仓库室32上表面，通过铺粉刮板5将仓库室32内的粉末刮入打印室31而且铺平，进行下一个周期的层打印，如此循环，完成打印。底板33的上升、下落（Z轴方向）通过步进电机6与丝杠61实现。

[0019] 通过对X、Y、Z轴的定位，实现立体打印。

[0020] 为了防止底板33的下落越过极限而使打印机受到损伤，在打印室31和/或仓库室32的极限位置设有位置开关，位置开关电连接步进电机6。位置开关可以为内嵌式，位置开关包括电磁开关36与铁块35，电磁开关36嵌入打印室31和/或仓库室32的下部，铁块35嵌入底板33上的电磁开关36对应位置，电磁开关36电连接步进电机6。

[0021] 打印室31和/或仓库室32的底板33下面设有加热板39，加热板39为铝基板，加热板39能使粉末仓室的温度升高，防止室内的粉末受潮、结块。经过大量的实验数据表明：没有设置防潮设备时，结块率5-10‰，改进后的结块率0.5-1‰。这样，结块率降低，节省了大量的耗材。

[0022] 为了使室内的粉末温度更高，打印室31和/或仓库室32的侧壁或者底板33的材料为隔热板，具体为电木板，电木板具有隔热好、不吸水、不导电、耐高温、密度小、强度高等特性。

[0023] 本发明设有打印驱动机构，其包括横向驱动机构与纵向驱动机构。横向驱动机构：包括设置在机架1横梁上的Y轴轨道22，以及设置在Y轴轨道22上的滑块，打印喷头装置固定在滑块上，电机带动皮带滑动从而带动滑块和喷头装置运动。纵向驱动机构：包括设置在机架两侧的X轴轨道21，以及滑轨上的滑块，机架的横梁固定在X轴轨道21的滑块上，电机带动皮带滑块运动，从而使整个横向驱动机构移动。

[0024] 本发明设有铺粉装置，其设置在粉末仓室件上方，能够将仓库室32的材料均匀的刮至打印室31体内，包括一铺粉驱动机构以及能够在铺粉驱动机构作用下往复运动的铺粉组件，所述铺粉组件包括：铺粉棒或者铺粉刮片任选，固定在横向驱动机构上，当纵向驱动机构从仓库室向打印室31运动时，铺粉棒或者铺粉刮片就把材料从仓库室32带到打印室31，并铺平。

[0025] 本发明设有控制装置：其用于控制仓库室组件、打印室31组件、3D 打印组件、打印喷头、铺粉装置的控制机构。

[0026] 打印室31和仓库室32的驱动装置均相同，采用电机、同步带、齿轮以及丝杠61组成，能驱动底板33进行运动；或者采用气缸组成直接驱动底板33进行运动。

[0027] 本发明的工作原理为：

[0028] 本发明工作时，可根据材料，以及加工工艺，从控制软件界面中选择单个打印头或多个打印头工作，每个打印头供墨装置中装入不同的墨水或者粘结剂，相应的打印室和仓库室加入相同的材料，例如可装入砂料，或石膏粉末。通过铺粉装置在铺粉导轨上移动，可在打印室升降平台上均匀铺砂或铺粉，随后打印头按照设定好的图形进行打印，从喷头中喷射出墨水或粘结剂，使砂层或粉层硬化，完成一层打印后，打印室升降平台下降一段距离，仓库室上升一段距离，再次铺砂或铺粉，然后再次打印，重复上 述步骤，直至整箱砂子或粉末固化成型 。

[0029] 一种粉3D粉末打印机的粉末防潮方法,打印机的打印室31和/或仓库室32的侧壁与底板33的材料为隔热板，打印室31和/或仓库室32的底板33下面设有加热板39。当温度高于上限（比如70℃），加热板39断电；当温度低于下限（比如50℃），加热板39通电。如上所述，结块率降低，节省了大量的耗材。

[0030] 为了精确控制温度，该打印机还设有温控装置，其包括温度控制器与温度探头，温度探头设在打印室31和/或仓库室32内，温度探头与温度控制器电连接，温度控制器电连接控制加热板39。当温度高于上限（比如70℃），温度探头将测得数据给温度控制器，温度控制器控制加热板39断电；当温度低于下限（比如50℃），温度探头将测得数据给温度控制器，温度控制器控制加热板39通电。

[0031] 其他内容见现有技术。