CN204749273U - 三维打印机平台以及三维打印机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供三维打印机平台以及三维打印机。本实用新型提供的三维打印机包括打印平台和打印材料，打印材料可沉积到打印平台上；打印平台依次包括加热层、玻璃层和黏性涂层；当黏性涂层的温度在150℃至300℃范围内对打印材料产生的附着力大于在100℃以下时产生的附着力。上述方案可见,由于黏性涂层是涂覆固定在玻璃层上，因而显著降低了打印平台的生产成本,继而降低了整个打印机的成本，鉴于黏性涂层为易耗品,进而会凸显出玻璃层的成本优势;选择玻璃层还具有另外一个优势，即当黏性涂层涂覆和烘烤过程中,玻璃层对黏性涂层的固定作用优异，固定效果好于铁、铜、铝等金属材料或者木质材料。
Description
技术领域
本实用新型属于三维(3D)打印机领域，具体地说，涉及一种熔融层积式(FDM)三维打印机以及这种三维打印机上的平台。
背景技术
3D打印技术为快速成型技术的一种，其常见的打印过程为:先通过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，从而指导打印机逐层打印。
目前市场上的快速成型技术主要分为熔融层积成型技术（FDM)、三维印刷技术（3DP）、立体平版印刷技术（SLA）、选区激光烧结（SLS）、激光成型技术（DLP）和UV紫外线成型技术等。FDM是3D打印技术中常用的一种技术工艺，原理是利用热塑性聚合物材料在熔融状态下，从喷头处挤压出来，凝固形成轮廓形状的薄层，再一层一层地叠加最终形成产品。目前市场上熔融挤压堆积成型技术较常用的聚合物材料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）、聚乳酸（PLA）、尼龙（PA）和聚碳酸酯（PC）。
在3D打印机工作过程中，当约为220℃的熔融材料如ABS或者PLA从喷头挤压到工作台上之后，熔融材料开始转化为固态，此时工作台与熔融材料的接触面会产生一个瞬时附着力，附着力必须足够大才能够保证打印过程的顺利进行，如果附着力偏小则不能完成成型过程。而在打印物体形成之后，在打印物体温度逐渐下降的过程中，附着力会相应下降，当打印物体温度至室温，附着力必须足够小，这样才能够保证打印物体易于从工作台取下。
3D打印过程中，如果直接将熔融材料打印在工作台上，打印出来的物体的分子将与工作台的分子互相渗透，导致打印的物体和工作台强烈地粘合在一起，难以取下打印完成的物体。现有技术中，3D打印机的工作台上通常会贴有一层贴纸，然而，打印材料如聚乳酸在高温熔融后会直接渗入贴纸的内部，与贴纸粘连，当打印物体冷却至室温后，由于打印物体与贴纸粘连在一起，因此不易取下。实际工作中需要用小铲将物体与贴纸分离，这样的操作势必容易破坏物体和贴纸，而每完成一件或数件打印物品后就需要对工作台的贴纸进行更换，而实际工作中更换贴纸的工艺繁琐，成本显著提高。申请号为CN201410459324.1的中国发明专利申请公开了一种3D打印机及其工作台膜层的制备方法,膜层为黏性涂层,黏性涂层由以下质量份的组分制备获得：丙烯酸树脂共聚物为10至25质量份；气相二氧化硅为0.2至0.8质量份；硅烷偶联剂0.2至0.6质量份；稀释剂为25至65质量份。在实际使用过程中,发现这种组份得到的黏性涂层性能优良,能够克服现有技术中的打印材料附着力的问题。然而,虽然这种涂层的使用寿命得到了延长,但是如果打印次数过于频繁,或者由于操作人员的失误等因素也会造成打印平台的涂层出现损坏,涂层发生损坏之后,就需要更换新的涂层,通常,更换成本较高,增加企业的制造成本和终端用户的使用成本。
实用新型内容
为了对现有技术中的三维打印机进行改进而降低更换涂层时的成本，本实用新型的第一目的是提供一种三维打印机，本实用新型的另一目的是提供一种三维打印机平台。
本实用新型提供的三维打印机包括打印平台和打印材料,打印材料可沉积到打印平台上;打印平台依次包括加热层、玻璃层和黏性涂层；当黏性涂层的温度在150℃至300℃范围内对打印材料产生的附着力大于在100℃以下时产生的附着力。
上述方案可见,由于黏性涂层是涂覆固定在玻璃层上并且玻璃的价格成本低廉,因而显著降低了打印平台的生产成本,继而降低了整个打印机的成本,鉴于黏性涂层为易耗品,因此进一步凸显出玻璃层的成本优势。
一个优选的方案是,打印材料为粉末或者丝料，打印材料的种类包括聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙、聚碳酸酯中的一种。
一个优选的方案是,加热层包括多个加热区域，多个加热区域之间的加热程序相互独立。
上述方案可见，多个加热区域的加热方式能够实现区域差异性加热功能，从而针对物体成型的具体需求提供相应的加热功能。
一个优选的方案是,黏性涂层以涂抹和烘烤的方式固定在玻璃层上。
一个优选的方案是,玻璃层可拆卸地设置在加热层上。
上述方案可见，玻璃层以可拆卸方式设置后，当黏性涂层发生损坏需要更换时，只需要把玻璃层取下来，更换新的玻璃层黏性涂层板即可，进一步降低生产和使用成本。
一个优选的方案是,打印平台包括弹性件，弹性件的一端连接在加热层上，弹性件的另一端抵接在玻璃层上。
上述方案可见，通过连接件的设置，玻璃层能够稳定地固定在加热层上，当需要更换新的玻璃层时，只需要手动拨开弹性件即可，操作过程简便、易于实施。
一个优选的方案是,黏性涂层由以下质量份的组分制备获得：丙烯酸树脂共聚物为10至25质量份；气相二氧化硅为0.2至0.8质量份；硅烷偶联剂0.2至0.6质量份；稀释剂为25至65质量份。
上述方案可见，选择玻璃层还具有另外一个优势,即当黏性涂层涂覆和烘烤过程中,玻璃层对黏性涂层的固定作用优异，固定效果好于铁、铜、铝等金属材料或者木质材料。
本实用新型提供的三维打印机平台,用于承接熔融材料,三维打印机平台依次包括加热层、玻璃层和黏性涂层；黏性涂层的温度在150℃至300℃范围内时熔融材料产生的附着力大于在100℃以下时产生的附着力。
一个优选的方案是,黏性涂层由以下质量份的组分制备获得：丙烯酸树脂共聚物为10至25质量份；气相二氧化硅为0.2至0.8质量份；硅烷偶联剂0.2至0.6质量份；稀释剂为25至65质量份。
一个优选的方案是,三维打印机平台包括弹性件，弹性件的一端连接在加热层上，弹性件的另一端抵接在玻璃层上。
附图说明
图1是本实用新型三维打印机实施例的结构图。
图2是本实用新型三维打印机的打印平台实施例的结构图。
图3是本实用新型三维打印机的打印平台实施例的剖视图。
具体实施方式
第一实施例
如图1所示，三维打印机10具有打印平台11和打印材料12。
打印材料12为丝料状态，打印材料12的种类包括聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙、聚碳酸酯。打印材料12在打印头加热熔融后会沉积到打印平台11上。
如图2和图3所示，打印平台11依次包括加热层15、玻璃层13和黏性涂层14，黏性涂层14由以下质量份的组分制备获得：丙烯酸树脂共聚物为18质量份；气相二氧化硅为0.6质量份；硅烷偶联剂0.4质量份；稀释剂为40质量份，黏性涂层14以涂抹和烘烤的方式固定在玻璃层13。加热层15具有多个加热区域，多个加热区域之间的加热程序相互独立。打印平台11具有弹性件17，弹性件17的一端连接在加热层15上，弹性件17的另一端抵接在黏性涂层14上。
当黏性涂层14的温度在150℃至300℃范围内对打印材料12产生的附着力大于在100℃以下时产生的附着力。
第二实施例
打印平台依次包括加热层、玻璃层和黏性涂层；黏性涂层的温度在150℃至300℃范围内时熔融材料产生的附着力大于在100℃以下时产生的附着力。黏性涂层由以下质量份的组分制备获得：丙烯酸树脂共聚物为12质量份；气相二氧化硅为0.4质量份；硅烷偶联剂0.3质量份；稀释剂为45质量份。打印平台包括弹性件，弹性件的一端连接在加热层上，弹性件的另一端抵接在玻璃层上。
最后需要说明的是，本实用新型不限于上述的实施方式，诸如在加热层设置一个程序控制装置而控制加热层的加热等方案也在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.三维打印机，包括
打印平台；
打印材料,所述打印材料可沉积到所述打印平台上;
其特征在于：
所述打印平台依次包括加热层、玻璃层和黏性涂层；
当所述黏性涂层的温度在150℃至300℃范围内对所述打印材料产生的附着力大于在100℃以下时产生的附着力。
2.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于：
所述打印材料为粉末或者丝料，所述打印材料的种类包括聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙、聚碳酸酯中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的三维打印机，其特征在于：
所述加热层包括多个加热区域，多个所述加热区域之间的加热程序相互独立。
4.根据权利要求1或2所述的三维打印机，其特征在于：
所述黏性涂层以涂抹和烘烤的方式固定在所述玻璃层上。
5.根据权利要求1或2所述的三维打印机，其特征在于：
所述玻璃层可拆卸地设置在所述加热层上。
6.根据权利要求1或2所述的三维打印机，其特征在于：
所述打印平台包括弹性件，所述弹性件的一端连接在所述加热层上，所述弹性件的另一端抵接在所述玻璃层上。
7.三维打印机平台，用于承接熔融材料,其特征在于:
所述三维打印机平台依次包括加热层、玻璃层和黏性涂层；
所述黏性涂层的温度在150℃至300℃范围内时所述熔融材料产生的附着力大于在100℃以下时产生的附着力。
8.根据权利要求7所述的三维打印机平台，其特征在于:
所述三维打印机平台包括弹性件，所述弹性件的一端连接在所述加热层上，所述弹性件的另一端抵接在所述玻璃层上。
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| CN109435240A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-08 | 浙江大学 | 用于三维打印无人工厂的打印底座及打印方法 |
| CN109501257A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-03-22 | 上海工程技术大学 | 一种用于服装模特模型和大型工业模型的3d打印设备 |
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2015
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