CN207841655U - 陶瓷材料3d打印装备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种陶瓷材料3D打印装备。包括底座，置于底座两端的左、右机架，左、右机架上分别设有纵向的第一、第二轴运动机构，横梁的两端安装在第一、第二轴运动机构上，第三轴运动机构安装在横梁上；第三轴运动机构上安装有柱塞式挤出装置，柱塞式挤出装置包括竖向的支撑板，伺服电动缸固定于支撑板上，伺服电动缸的丝杠的端部与挤出头相连接，位于挤出头下方的料筒通过固定块安装在支撑板上，喷头固接于料筒的下部；柱塞式挤出装置与工作台配合，工作台安装在竖向的第四轴运动机构上，第四轴运动机构安装在底座一侧的竖支架上。本实用新型的柱塞式挤出装置使工作浆料均匀的挤出，确保了陶瓷零件的精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印装备，特别是一种陶瓷材料3D打印装备。
背景技术
3D打印技术是一种新型的快速增材技术，近几年发展迅猛，3D打印作为一种增材加工的方法，能够打印三维实体模型，对于该技术在各种不同领域的讨论也越来越多。目前，浆料挤出方式的陶瓷3D打印多采用大直径简单料仓供料或者料泵供料，挤出压力较小，导致挤出孔直径较大且流量不稳定，导致陶瓷坯料精度较低，从而影响陶瓷零件的致密度，影响工作进度和产品质量。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种陶瓷材料3D打印装备，工作浆料均匀的挤出，确保了陶瓷零件的精度。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：
一种陶瓷材料3D打印装备，包括底座，置于底座两端的左、右机架，左、右机架上分别设有纵向的第一、第二轴运动机构，横梁的两端安装在第一、第二轴运动机构上，第三轴运动机构安装在横梁上；第三轴运动机构上安装有柱塞式挤出装置，塞式挤出装置包括竖向的支撑板，伺服电动缸固定于支撑板的中上部，伺服电动缸的丝杠的端部与挤出头相连接，位于挤出头下方的料筒通过固定块安装在支撑板上，喷头固接于料筒的下部；柱塞式挤出装置与工作台配合，工作台安装在竖向的第四轴运动机构上，第四轴运动机构安装在底座一侧的竖支架上。
采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，有益效果是：
使用方便，结构简单，成本较低，操作简便；柱塞式挤出装置使工作浆料均匀的挤出，确保了陶瓷零件的精度。
进一步的，本实用新型的优化方案是：
第一轴运动机构包括安装在轴支架上的导轨副和传动机构，导轨副包括第一导轨和第二导轨，第一滑块与第一导轨配合，第二滑块与第二导轨配合，传动机构置于第一导轨和第二导轨中间，传动机构包括丝杠和丝杠螺母，第一滑块、第二滑块和丝杠螺母分别与支撑板固接，丝杠的一端与步进电机连接。
第一导轨和第二导轨的截面为矩形或燕尾形结构。
工作台包括工作台面，工作台面安装在工作台支架上，工作台面和工作台支架之间设有加热块，工作台面和工作台支架通过螺栓连接，弹性件套装在工作台面和工作台支架之间的螺栓上。
弹性件是弹簧。
伺服电动缸、挤出头、料筒和喷头在同一轴线上。
附图说明
图1是本实用新型实施例的立体结构示意图；
图2是轴运动机构示意图；
图3是图2的A-A视图；
图4是工作台立体结构示意图；
图5是挤出装置立体结构示意图；
图6是料筒结构示意图；
图中：底座1；左机架2；右机架3；第一轴运动机构4；步进电机4-1；联轴器4-2；第一导轨4-3；第二导轨4-4；轴支架4-5；第一滑块4-6；丝杠螺母4-7；第二滑块4-8；丝杠4-9；支撑板4-10；第二轴运动机构5；第三轴运动机构6；第四轴运动机构7；工作台8；工作台面8-1；工作台支架8-2；加热块8-3；弹簧8-4；螺栓8-5；挤出装置9；料筒9-1；挤出头9-2；电动缸支撑板9-3；伺服电动缸9-4；喷头9-5；固定块9-6；横梁10；横梁支架11；竖支架12。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详述本实用新型。
参阅图1，一种陶瓷材料3D打印装备，底座1的两端分别焊接有左机架2和右机架3，左机架2和右机架3是结构件，左机架2和右机架3平行设置，左机架2和右机架3是框架结构。左机架2的上端面安装有纵向的第一轴运动机构4（图2、图3所示），第一轴运动机构4的轴支架4-5上安装有导轨副和传动机构，导轨副由第一导轨4-3、第二导轨4-4、第一滑块4-6和第二滑块4-8构成，第一滑块4-6与第一导轨4-3配合，第二滑块4-8与第二导轨4-4配合，第一导轨4-3和第二导轨4-4的截面为矩形或燕尾形结构。传动机构置于第一导轨4-3和第二导轨4-4的中间，传动机构由丝杠4-9、丝杠螺母4-7、联轴器4-2和步进电机4-1构成，丝杠螺母4-7旋合在丝杠4-9上，丝杠4-9的一端通过联轴器4-2与步进电机4-1连接。第一滑块4-6、第二滑块4-8和丝杠螺母4-7的上表面共面且分别与支撑板4-10焊接，支撑板4-10为U形。
第一轴运动机构4的步进电机4-1转动带动丝杠4-9转动，丝杠4-9的转动使丝杠4-9上的丝杠螺母4-7发生移动，与丝杠螺母4-7连接的支撑板4-10发生移动，与支撑板4-10连接的第一滑块4-6和第二滑块4-8分别沿第一导轨4-3和第二导轨4-4发生移动，第一轴运动机构4的第一导轨4-3和第二导轨4-4及第一滑块4-6和第二滑块4-8起支撑作用。
右机架3的上端面安装有第二轴运动机构5，第二轴运动机构5的结构和第一轴运动机构4的结构相同。第一轴运动机构4和第二轴运动机构5呈对称平行安装。第一轴运动机构4和第二轴运动机构5作为本实施例的Y轴。第一轴运动机构4和第二轴运动机构5的支撑板4-10上分别焊接有横梁支架11，横梁10的两端与横梁支架11通过螺栓连接，横向的第三轴运动机构6安装在横梁上，第三轴运动机构6作为本实施例的X轴，第三轴运动机构6的结构和第一轴运动机构4的结构相同。
第三轴运动机构6的支撑板4-10上安装有柱塞式挤出装置9（图5、图6所示），柱塞式挤出装置9安装在竖向的电动缸支撑板9-3上，电动缸撑板9-3通过螺栓与第三轴运动机构6的支撑板4-10连接，伺服电动缸9-4安装在电动缸支撑板9-3的中上部，伺服电动缸9-4的丝杠的端部与圆柱形的挤出头9-2通过螺纹连接，位于挤出头9-2下方的料筒9-1通过截面为U形的固定块9-6和螺栓安装在电动缸支撑板9-3上，挤出头9-2头部装有两个密封圈。喷头9-5安装在料筒9-1的下部，喷头9-5与料筒9-1螺纹连接。伺服电动缸9-4、挤出头9-2、料筒9-1和喷头9-5在同一轴线上。
工作台8与柱塞式挤出装置9（图4所示）配合，工作台8安装在竖向的第四轴运动机构7上，第四轴运动机构7安装在底座1一侧的竖支架12上，第四轴运动机构7作为本实施例的Z轴。工作台8的工作台面8-1安装在工作台支架8-2上，工作台支架8-2是结构件，工作台面8-1和工作台支架8-2通过4个螺栓8-5连接，4个螺栓8-5对称分布工作台面8-1上，工作台面8-1和工作台支架8-2之间安装加热块8-3，弹簧8-4套装在工作台面8-1和工作台支架8-2之间的螺栓上。工作台8通过弹簧8-4进行调平，加热块8-3能够加热平台。
Y轴运动方向上的第一轴运动机构4和第二轴运动机构5在步进电机的控制下进行同步的运动；X轴运动方向上的第三轴运动机构6控制柱塞式挤出装置9的左右移动；Y轴方向上的第一轴运动机构4和第二轴运动机构5控制柱塞式挤出装置9的前后移动；Z轴方向上的第四轴运动机构7控制工作台的上下移动。
本实施例所述的陶瓷材料3D打印装备，其工作方法按以下步骤进行:
（1）在3D打印装备工作前将所需原材装满料筒9-1；
（2）通过控制伺服电动缸9-4使与其丝杠连接的挤出头9-2下降，当挤出头9-2进入料筒9-1且刚开始进入料筒9-1时停止；
（3）利用软件建立模型、确定参数、生成代码，打开装备电源，传输数据至柱塞式陶瓷材料3D打印装备；
（4）柱塞式陶瓷材料3D打印装置的X、Y、Z轴运动方向上的第一轴运动机构4和第二轴运动机构5、第三轴运动机构6、第四轴运动机构7通过利用其上的导轨副、传动机构和步进电机进行位置归零运动；
（5）根据传输数据，柱塞式陶瓷材料3D打印装置通过X、Y轴方向上的第一轴运动机构4、第二轴运动机构5、第三轴运动机构6控制柱塞式挤出装置在二维平面上的位置；通过Z轴方向上的第四轴运动机构7确定工作台的上下位置；
（6）柱塞式挤出装置9工作，通过控制伺服电动缸9-4带动挤出头9-2向下运动使料筒9-1中的工作原料不断通过喷头9-5流出；
（7）工作台8的加热装置的加热块8-3，根据浆料性质进行调热；
（8）完成打印。
以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。
Claims (7)
1.一种陶瓷材料3D打印装备，包括底座，置于底座两端的左、右机架，其特征在于:左、右机架上分别设有纵向的第一、第二轴运动机构，横梁的两端安装在第一、第二轴运动机构上，第三轴运动机构安装在横梁上；第三轴运动机构上安装有柱塞式挤出装置，柱塞式挤出装置包括竖向的支撑板，伺服电动缸固定于支撑板上，伺服电动缸的丝杠的端部与挤出头相连接，位于挤出头下方的料筒通过固定块安装在支撑板上，喷头固接于料筒的下部；柱塞式挤出装置与工作台配合，工作台安装在竖向的第四轴运动机构上，第四轴运动机构安装在底座一侧的竖支架上。
2.根据权利要求1所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:第一轴运动机构包括安装在轴支架上的导轨副和传动机构，导轨副包括第一导轨和第二导轨，第一滑块与第一导轨配合，第二滑块与第二导轨配合，传动机构置于第一导轨和第二导轨中间，传动机构包括丝杠和丝杠螺母，第一滑块、第二滑块和丝杠螺母分别与支撑板固接，丝杠的一端与步进电机连接。
3.根据权利要求1所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:第一轴运动机构、第二轴运动机构、第三轴运动机构和第四轴运动机构的结构相同。
4.根据权利要求1所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:第一导轨和第二导轨的截面为矩形或燕尾形结构。
5.根据权利要求1所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:工作台包括工作台面，工作台面安装在工作台支架上，工作台面和工作台支架之间设有加热块，工作台面和工作台支架通过螺栓连接，弹性件套装在工作台面和工作台支架之间的螺栓上。
6.根据权利要求1所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:伺服电动缸、挤出头、料筒和喷头在同一轴线上。
7.根据权利要求5所述的陶瓷材料3D打印装备，其特征在于:弹性件是弹簧。
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Cited By (2)
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| CN108058260A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-05-22 | 华北理工大学 | 陶瓷材料3d打印装备及其工作方法 |
| CN111002429A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-14 | 安徽大邦三维科技有限公司 | 一种陶泥3d打印机定量输送用可更换喷嘴 |
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