一种可打印任意长度板材的3D打印设备及3D打印方法

摘要

本发明涉及一种可打印任意长度板材的3D打印设备及3D打印方法，属于3D打印技术领域。一种可打印任意长度板材的3D打印设备，包括打印机框架，安装在打印机框架顶部的打印头模块，其特征在于，所述打印机框架内安装可调节角度且能够升降的打印平台；所述打印平台包括打印平台支撑板，打印平台支撑板的前后两端都设置有用于安装轴的轴孔耳板，打印平台支撑板的前端安装打印平台主动轴，打印平台支撑板的后端安装打印平台从动轴，打印平台履带围绕在打印平台从动轴和打印平台主动轴上，且将打印平台支撑板围绕在中间。并提供相应的3D打印方法。本申请的3D打印设备及3D打印方法能够实现长板材的连续打印。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可打印任意长度板材的3D打印设备及3D打印方法，属于3D打印技术领域。

背景技术

3D打印技术是一种快速成型技术，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，3D打印技术在各个领域都有所应用。目前，市售的FDM型3D打印机是最简单、价格最低的、打印材料广泛的3D打印机，但是此类设备所打印的制品尺寸受到打印机结构的限制，不能够打印大尺寸制品，不适合工业化连续生产。尤其是对板材类产品的打印，现在的3D打印机不能适应不同长度的板材的打印。因此，如何对3D打印机进行改进，以适应不同长度的板材打印。

发明内容

针对现有技术中缺少针对不同长度板材的3D打印设备以及相应的方法，提供一种可打印任意长度板材的3D打印设备及3D打印方法。

本发明是通过如下的技术方案，解决上述技术问题：一种可打印任意长度板材的3D打印设备，包括打印机框架，安装在打印机框架顶部的打印头模块，打印头模块的打印头通过打印头横梁安装在打印机框架内的两条竖直导轨上，打印头模块的打印头可以在打印头横梁上来回移动，其特殊之处在于，所述打印机框架内安装可调节角度且能够升降的打印平台；所述打印平台包括打印平台支撑板，打印平台支撑板的前后两端都设置有用于安装轴的轴孔耳板，打印平台支撑板的前端安装打印平台主动轴，打印平台支撑板的后端安装打印平台从动轴，打印平台履带围绕在打印平台从动轴和打印平台主动轴上，且将打印平台支撑板围绕在中间。

上述技术方案的优点是：通过设置具有打印平台支撑板和打印平台履带配合的3D打印设备，实在3D打印设备的可连续性工作，可以根据要打印的板材的特点，控制打印平台履带的移动，并且根据需要调打印平台履带倾斜的角度，尤其是对于板材类产品的3D打印，不必针对不同长度的板材设计相应的打印平台，本设计的3D打印设备，只要移动打印平台履带就能为打印头提供相应的打印位置，实现板材的连续打印。

在上述技术方案的基础上，发明人对上述技术方案，做出如下的完善及改进：

进一步，所述的打印平台支撑板两侧安装两个滑动上下移动块和固定上下移动块，滑动上下移动块与打印平台支撑板滑动连接，固定上下移动块与打印平台支撑板固定连接；滑动上下移动块和固定上下移动块均具有一个内螺纹孔块和以一个连接槽块，连接槽块和内螺纹孔块通过轴连接；Z轴驱动装置包括驱动电机和驱动螺纹杆，驱动螺纹杆与内螺纹孔块螺纹连接。

上述技术特征在本申请中的优点是：固定上下移动块与打印平台支撑板固定连接，为了保证打印平台支撑板在倾斜的时候，不会滑落；滑动上下移动块，可以保证打印平台支撑板变换角度的时候，有变化的空间，以实现角度的任意调节；采用螺纹杆与内螺纹孔块连接，为了实现设备的稳定性。

进一步，所述的打印机框架上安装送料轮。

上述技术特征在本申请中的作用是：在送料轮上安装打印丝，为连续的3D打印提供材料。

进一步，所述的打印头横梁在打印机框架上下移动。

进一步，所述的打印平台从动轴的端部安装主齿轮，并在打印机框架上安装驱动主齿轮的主动电机。

上述技术特征的作用是：用于实现打印平台履带的转动，为板材的连续打印提供打印的空间。

一种可打印任意长度板材的3D打印方法，其特殊支出在于，使用上述技术方案所述的可打印任意长度板材的3D打印设备，采用如下打印方法进行3D打印，以实现任意长度板材的打印：

步骤1，根据需要打印的结构板材的厚度以及结构特征，按照设计要求调整传送带系统的的高度以及倾斜角度；

步骤2，打印头模块在打印机框架沿着轨道向下移动到打印位后，打印头沿着打印头横梁移动打印，打印第一部分；

步骤3，打印平台履带向下移动一个打印丝的距离，打印头接着第一部分后打印第二部分；

步骤4，重复步骤3，每次打印当前部分时，打印平台履带向下移动一个打印丝的距离；

步骤5，3D打印出的板材端部离开打印平台履带，在获得需要的长度后，将板材截切下来；

通过上述步骤，打印平台履带旋转运行，始终为打印头提供打印的空间，实现任意长度板材的连续打印。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明具有生产效率高、连续性生产、可打印材料广泛、容易实现、节省资源、成本低等特点，满足工业化需求。

2、本发明可以在原有FDM型3D打印机上更换打印平台模块实现，能够满足3D打印爱好者等个人需求。

附图说明

图1为本申请中一种可打印任意长度板材的3D打印设备的立体结构示意图；

图2为传送带系统立体结构示意图；

图3为打印平台支撑板的立体结构示意图；

图4为滑动上下移动块的立体结构示意图。

附图标记记录如下：1-打印机框架，2-传送带系统，3-Z轴驱动装置，4-滑动上下移动块，41-固定上下移动块，5-送料轮，6-打印头模块；

2.1-打印平台支撑板，2.11-支撑板，2.12-轴孔耳板，2.2-打印平台主动轴，2.3-打印平台从动轴，2.4-打印平台履带，2.5-驱动齿轮；

3.1-驱动电机，3.2-驱动螺纹杆；

4.1-内螺纹孔块，4.2-连接槽块。

具体实施方式

以下实施例结合附图，仅是为了对权利要求书中所记载的技术方案加以说明，并非是对权利要求保护范围的限制。

实施例1

结合附图1、2和3，一种可打印任意长度板材的3D打印设备，包括打印机框架1，安装在打印机框架1顶部的打印头模块6，打印头模块6的打印头通过打印头横梁安装在打印机框架1内的两条竖直导轨上，打印头模块6的打印头可以在打印头横梁上来回移动，所述打印机框架1内安装可调节角度且能够升降的打印平台2；所述打印平台2包括打印平台支撑板2.1，打印平台支撑板2.1的前后两端都设置有用于安装轴的轴孔耳板2.12，打印平台支撑板2.1的前端安装打印平台主动轴2.2，打印平台支撑板2.1的后端安装打印平台从动轴2.3，打印平台履带2.4围绕在打印平台从动轴2.3和打印平台主动轴2.2上，且将打印平台支撑板2.1围绕在中间。

实施例2

在实施例1的基础上，再结合附图4，对上述的技术方案做出如下的完善：

所述的打印平台支撑板2.1两侧安装两个滑动上下移动块4和固定上下移动块41，滑动上下移动块4与打印平台支撑板2.1滑动连接，固定上下移动块41与打印平台支撑板2.1固定连接；滑动上下移动块4和固定上下移动块41均具有一个内螺纹孔块4.1和以一个连接槽块4.2，连接槽块4.2和内螺纹孔块4.1通过轴连接；Z轴驱动装置3包括驱动电机3.1和驱动螺纹杆3.2，驱动螺纹杆3.2与内螺纹孔块4.1螺纹连接。

所述的打印机框架1上安装送料轮5。

所述的打印头横梁在打印机框架1上下移动。

所述的打印平台从动轴2.3的端部安装主齿轮，并在打印机框架1上安装驱动主齿轮的主动电机。

实施例1或者2所述的3D打印设备，采用如下的方法进行打印：

一种可打印任意长度板材的3D打印方法，具体打印方法如下：

步骤1，根据需要打印的结构板材的厚度以及结构特征，按照设计要求调整传送带系统的的高度以及倾斜角度；

步骤2，打印头模块6在打印机框架1沿着轨道向下移动到打印位后，打印头沿着打印头横梁移动打印，打印第一部分；

步骤3，打印平台履带2.4向下移动一个打印丝的距离，打印头接着第一部分后打印第二部分；

步骤4，重复步骤3，每次打印当前部分时，打印平台履带2.4向下移动一个打印丝的距离；

步骤5，3D打印出的板材端部离开打印平台履带2.4，在获得需要的长度后，将板材截切下来；

通过上述步骤，打印平台履带2.4旋转运行，始终为打印头提供打印的空间，实现任意长度板材的连续打印。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。