PL233659B1

PL233659B1 - Working platform for 3D printers

Info

Publication number: PL233659B1
Application number: PL422778A
Authority: PL
Inventors: Wiktor Krupinski
Original assignee: Szymanski Tomasz Verashape
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2019-11-29
Also published as: PL422778A1

Abstract

Platforma robocza drukarek 3D przeznaczona jest zwłaszcza dla drukarek pracujących w systemie osadzania topionego materiału. Platforma jest wyposażona w płytę roboczą (1) usytuowaną na wyposażonej w obwodową uszczelkę (5) metalowej płycie (2) z otwartymi od strony płyty roboczej kanałami lub otworami do których doprowadzone jest podciśnienie poprzez króciec przyłączeniowy (4) oraz izolowaną termicznie obudowę (7), charakteryzuje się tym, że metalowa płyta (2), do której przysysana jest płyta robocza (1), wyposażona jest w oporowe elementy grzejne (6).The working platform of 3D printers is designed especially for printers working in the fused material deposition system. The platform is equipped with a working plate (1) located on a metal plate (2) equipped with a circumferential seal (5) with channels or openings open from the side of the working plate to which vacuum is supplied through a connection stub (4) and a thermally insulated casing (7) characterized in that the metal plate (2), to which the working plate (1) is sucked, is equipped with resistance heating elements (6).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest platforma robocza drukarek 3D przeznaczona zwłaszcza dla drukarek pracujących w systemie osadzania topionego materiału (FFF).The subject of the invention is a 3D printers' working platform, intended in particular for printers working in a melt deposition system (FFF).

Znane i stosowane są platformy robocze wyposażone w wymienną płytę roboczą, która jest przysysana do metalowej, wyposażonej w otwarte od strony płyty roboczej kanały, do których doprowadzone jest podciśnienie. W takich drukarkach płyta robocza jest nieogrzewana, co w sposób znaczący ogranicza ilość materiałów wykorzystywanych do druku, jedynie do tych materiałów, które nie wymagają podwyższonej temperatury platformy. W drukarkach 3D z tak mocowaną płytę roboczą, stosowanych przy druku z użyciem materiałów wymagających wyższej temperatury, ogrzewana jest cała komora wydruku. Takie rozwiązanie znacznie podnosi koszty druku oraz budowy drukarki 3D co stanowi istotny mankament takich rozwiązań.Work platforms equipped with a replaceable working plate are known and used, which is sucked into a metal one equipped with channels open on the side of the working plate, to which negative pressure is applied. In such printers, the working plate is unheated, which significantly reduces the amount of materials used for printing, only to those materials that do not require elevated platform temperature. In 3D printers with such a mounting plate, used when printing with materials that require higher temperatures, the entire printing chamber is heated. This solution significantly increases the costs of printing and building a 3D printer, which is a significant drawback of such solutions.

Znane są również drukarki 3D, z grzaną platformą, których płyta robocza przytwierdzona jest za pomocą elementów złącznych lub kształtowych do podgrzewanego, usytuowanego pod płytą roboczą, elementu platformy. Rozwiązanie to generuje jednak szereg problemów związanych z deformowaniem się, na skutek różnej rozszerzalności cieplnej poszczególnych elementów platformy roboczej, szczególnie płyty roboczej, zwłaszcza w przypadku stosowania płyt roboczych z tworzyw sztucznych trudno jest uzyskać płaskość płyty roboczej, przy zachowaniu niskiej ceny platform roboczych. Płyty robocze mocowane mechanicznie do grzanej platformy muszą mieć odpowiednią sztywność by dało się je zamocować w kilku punktach, co więcej ich temperatura mięknienia płyty roboczej musi być znacząco wyższa od temperatury platformy podczas wydruku co praktycznie uniemożliwia zastosowanie w tego typu platformach cienkiej powłoki z odpowiedniego dla danego wydruku tworzywa. W efekcie platformy te wykonywane są najczęściej z laminatu poliestrowo-szklanego lub szkła a nie odpowiedniego tworzywa termoplastycznego co wymusza w przypadku niektórych materiałów drukujących stosowanie na tego typu platformach przed każdym wydrukiem specjalnych preparatów chemicznych poprawiających przywieranie wydruku do platformy. Mimo stosowania wyżej wymienionych preparatów na tego typu platformach zakres możliwych do stosowania materiałów wydruku pozostaje mocno ograniczony.There are also known 3D printers with a heated platform, the working plate of which is attached by means of fasteners or shaped elements to a heated platform element located under the working plate. However, this solution generates a number of problems related to deformation due to the different thermal expansion of individual elements of the working platform, especially the working plate, especially when using plastic working plates, it is difficult to obtain flatness of the working plate while maintaining a low price of the working platforms. Working plates mechanically attached to the heated platform must have sufficient stiffness to be able to attach them in several points, what is more, their softening point of the working plate must be significantly higher than the temperature of the platform during printing, which makes it practically impossible to use a thin coating of a suitable for a given plastic print. As a result, these platforms are most often made of polyester-glass laminate or glass, and not an appropriate thermoplastic material, which in the case of some printing materials requires the use of special chemical preparations on this type of platforms before each printing, improving the adhesion of the print to the platform. Despite the use of the above-mentioned preparations on such platforms, the range of printable materials that can be used remains very limited.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji platformy roboczej, umożliwiającej szybkiej wymiany płyty roboczej i zapewnienie łatwego usuwania wydruku z drukarki przy jednoczesnym zapewnieniu odpowiedniej, stałej i jednolitej temperatury płyty roboczej oraz umożliwienie drukowania większą gamą materiałów przy zachowaniu niskiego kosztu wytworzenia drukarki 3D.The aim of the invention is to develop a construction of the build plate that allows for quick replacement of the working plate and easy removal of the printout from the printer, while ensuring an appropriate, constant and uniform temperature of the working plate and enabling printing with a greater range of materials while maintaining a low cost of producing a 3D printer.

Platforma robocza, wyposażona w płytę roboczą usytuowaną na wyposażonej w obwodową uszczelkę metalowej płycie z otwartymi od strony płyty roboczej kanałami lub otworami do których doprowadzone jest podciśnienie poprzez króciec przyłączeniowy oraz izolowaną termicznie obudowę, według istoty wynalazku charakteryzuje się tym, że metalowa płyta, do której przysysana jest płyta robocza, wyposażona jest w oporowe elementy grzejne. Korzystnie, oporowy element grzejny stanowi płyta oporowa zamontowana bezpośrednio pod płytą metalową. W odmianie wykonania oporowe elementy grzejne są, korzystnie, usytuowane w otworach wykonanych w metalowej płycie. Korzystnie, płyta robocza zaopatrzona jest w uchwyt.The working platform, equipped with a working plate located on a metal plate equipped with a peripheral gasket with channels or openings open from the side of the working plate, to which negative pressure is applied through a connection stub and a thermally insulated casing, according to the essence of the invention is characterized by the fact that the working plate is sucked in, it is equipped with resistance heating elements. Preferably, the resistance heating element is a thrust plate mounted directly below the metal plate. In a variant, the resistance heating elements are preferably arranged in openings made in the metal plate. Preferably, the worktop is provided with a handle.

Taka konstrukcja platformy roboczej pozwala na łatwą wymianę płyty roboczej o niewielkiej grubości, obniża koszty wydruku, w stosunku do analogicznych kosztów, w przypadku znanych rozwiązań.Such a construction of the working platform allows easy replacement of the working plate with a small thickness, reduces the printing costs, compared to the same costs in the case of known solutions.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunku w podstawowym przykładzie wykonania, na którym fig. 1 przedstawia platformę w rozłożeniu na części składowe, w rzucie aksonometrycznym, zaś fig. 2 platformę złożoną w rzucie aksonometrycznym.The subject matter of the invention is shown in the drawing in the basic embodiment, in which Fig. 1 shows the platform disassembled into its component parts in an axonometric view, and Fig. 2 shows the platform in an axonometric view.

P r z y k ł a d. Platforma robocza, drukarek 3D ma płytę roboczą 1 usytuowaną na metalowej płycie 2 z otwartymi od strony płyty roboczej 1 kanałami 3, do których doprowadzone jest podciśnienie poprzez króciec przyłączeniowy 4, przy czym metalowa płyta 2 ma obwodowy rowek, w którym umieszczona uszczelka 5 z materiału odpornego na wysokie temperatury. Do płyty 2 od dołu dosunięta jest oporowa płyta grzejna 6. Płyta 2 z oporową płytą grzejną 6 umieszczone są w obudowie 7 wykonanej z materiału będącego izolatorem termicznym. Płyta robocza 1 zaopatrzona jest w uchwyt 8.Example: The working platform for 3D printers has a working plate 1 situated on a metal plate 2 with channels 3 open from the side of the working plate 1, to which a vacuum is applied through a connection stub 4, the metal plate 2 having a circumferential groove in which has a seal 5 made of a material resistant to high temperatures. A resistance heating plate 6 is pushed to the plate 2 from below. The plate 2 with a resistance heating plate 6 is placed in a housing 7 made of a material which is a thermal insulator. The work plate 1 is equipped with a handle 8.

Claims

Patent claims

1. A working platform for 3D printers, equipped with a working plate located on a metal plate equipped with a peripheral gasket with channels or holes open from the side of the working plate to which negative pressure is applied through a connection stub and a thermally insulated housing, characterized in that the metal plate (2) to which the working plate (1) is sucked, is equipped with resistance heating elements.

2. The work platform according to claim A heating element as claimed in claim 1, characterized in that the resistance heating element is a resistance heating plate (6) mounted directly under the metal plate (2).

3. The work platform according to claim The heating element of claim 1, characterized in that the resistance heating elements are positioned in openings made in the metal plate (2).