具備成型材料檢測功能的三維列印的製造方法
2023-06-01 22:19:26 1
具備成型材料檢測功能的三維列印的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具備成型材料檢測功能的三維印表機，包括機架、成型座、熔融式列印頭和向列印頭供應可熔融成型材料的供料機構，成型材料當中至少部分含有隱形的光致發光材料，列印頭可移動地安裝在機架上，機架上還設置有用於照射成型座上的成型材料的發光檢測元件。本實用新型三維印表機通過在機體上設置發光檢測元件，以便在列印成型的過程中對成型座上的成型材料或三維實體進行照射，根據成型材料或三維實體是否發光來檢測和鑑別所述成型材料的真偽，從而能夠對成型材料的來源進行有效的管控，以便確保所使用的成型材料符合列印頭的要求，防止列印頭堵塞，保證了列印質量。
【專利說明】 具備成型材料檢測功能的三維印表機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及三維列印【技術領域】，特別涉及一種具備成型材料檢測功能的三維印表機。
【背景技術】
[0002]三維列印又稱3D列印，屬於快速成形技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用成型材料，通過逐層堆疊累積的方式來構造物體的技術(即「積層造形法」)。過去其常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型，現正逐漸用於一些產品的直接製造。
[0003]三維列印的過程首先是通過計算機輔助設計(CAD)或計算機動畫建模軟體建模，再將建成的三維模型「分區」成逐層的截面，再根據分析截面信息得到加工路徑，從而指導印表機逐層列印。作為三維列印技術的代表，FDM(Fused Deposit1n Modeling,熔融沉積成型)是一種通過熔融材料疊加堆積而形成三維實體模型的工藝，一般採用逐層固化成型方法，使列印後的樹脂一層一層地變成固體，從而產生固體成像產品。其中常見的成型材料包括ABS、PLA等，基本上是通過從三維印表機的列印頭上端輸入線狀的成型材料，然後經列印頭內高溫熔融再從列印頭出口擠出約0.Γ0.2mm左右的絲狀材料，然後把這種絲狀材料按照程序，規律地布置在列印託板上，從而實現三維成型。
[0004]現階段，三維列印技術快速發展並已逐漸進入各個領域，一臺三維印表機可以採用多種材料進行列印，例如，使用ABS材料的三維印表機，還可使用一些與ABS相近的材料如尼龍等材料進行列印。而且，三維印表機進行列印時可採用多種顏色的材料直接列印出彩色的三維實體。在使用過程中，成型材料一般會容納在列印盒內，而列印盒安裝在三維印表機的列印盒安裝架上，通過出料口向三維列印頭提供成型材料。
[0005]由於目前三維列印所採用的列印頭噴嘴很小，因此對其採用的成型材料的要求比較高，如果採用的成型材料不符合要求，則很容易導致列印頭堵塞，進而影響列印質量，因此在三維列印過程中對成型材料的來源進行檢測和鑑別就顯得尤為必要了，而目前市場上尚未出現具備成型材料檢測功能的三維印表機。
實用新型內容
[0006]本實用新型的主要目的在於提供一種具備成型材料檢測功能的三維印表機，以便對成型材料的來源進行有效的管控，從而確保所使用的成型材料符合列印頭的要求。
[0007]為實現上述目的，本實用新型採用了以下的技術方案:設計一種具備成型材料檢測功能的三維印表機，包括機架、成型座、列印頭和用於向所述列印頭供應至少部分含有隱形光致發光材料的可熔融成型材料的供料機構，所述列印頭可移動地安裝在所述機架上，所述列印頭為可向所述成型座逐層噴射熔融成型材料的熔融式列印頭，所述機架上還設置有用於照射所述成型座上的成型材料的發光檢測元件。
[0008]由上述方案可見，本實用新型的三維印表機利用含有隱形光致發光材料的成型材料在三維印表機上進行三維列印成型，然後通過在三維印表機的機體上設置發光檢測元件，以便在列印成型的過程中對成型座上的成型材料進行照射，或者對成型材料固化形成的三維實體進行照射，根據成型材料或三維實體是否發光來檢測和鑑別所述成型材料的真偽，從而能夠對成型材料的來源進行有效的管控，以便確保所使用的成型材料符合列印頭的要求，防止列印頭堵塞，保證了列印質量。
[0009]進一步的技術方案為，所述發光檢測元件可移動地安裝在所述機架上。採用此結構能便於配合檢測列印形成的三維實體，可實現在列印過程中檢測。此外，所述發光檢測元件還可以設置在所述列印頭上，與列印頭形成一體結構，工作時一起移動。
[0010]優選地，所述發光檢測元件為紫外線燈，所述光致發光材料為紫外螢光材料。
[0011 ] 在一種優選實施方式中，所述成型材料當中全部含有所述光致發光材料。採用此方案可使檢測更方便，在成型的任何時間都可以進行檢測。
[0012]在一種優選實施方式中，所述成型材料為固態絲狀成型材料。採用固態絲狀成型材料更便於材料輸送到列印頭，而且便於運輸，用戶操作也更方便。
[0013]進一步的技術方案為，所述供料機構包括列印盒安裝架和安裝在所述列印盒安裝架內的至少一個列印盒,所述列印盒包括成型材料容納部和出料口，所述成型材料容納部內的成型材料通過所述出料口被提供至所述列印頭。
[0014]進一步的技術方案為，所述機架包括水平設置的上支架、下支架和豎直設置的螺杆，所述成型座固定在所述下支架上，所述螺杆支撐在所述下支架上，所述上支架可升降地設置於所述螺杆；所述上支架上設有可在上支架確定的平面內前後移動的第一滑架和第二滑架，所述列印頭可左右移動地設置於所述第一滑架，所述發光檢測元件可左右移動地設置於所述第二滑架。採用此結構能便於配合檢測列印形成的三維實體，可實現在列印過程中檢測，而且不影響列印頭的工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種三維印表機的結構示意圖。
[0016]圖2是圖1所不二維印表機的列印方法工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將詳細描述本實用新型的各種實施方式，其中的實施例結合附圖進行說明並在下文中描述。儘管本實用新型將結合示例性實施方式進行說明，應當理解本實用新型不限於這些示例性實施方式。相反，本實用新型不僅包括這些實施方式，而且還包括各種變形、改進。
[0018]如圖1所示，本實用新型的一種具備成型材料檢測功能的三維印表機，包括機架、供料機構、成型座1、列印頭2、發光檢測元件3以及未示出的控制單元，所述機架包括水平設置的上支架4、下支架5和豎直設置的螺杆6，成型座I固定在下支架5上，螺杆6支撐在下支架5上，上支架4可沿螺杆6上下移動。所述上支架4上設有可在上支架4確定的平面內前後移動的第一滑架7和第二滑架8。列印頭2可左右移動地設置於第一滑架7，發光檢測元件3可左右移動地設置於第二滑架8。在其它實施例中，發光檢測元件3還可以設置在列印頭2上，與列印頭2形成一體結構，工作時一起移動。
[0019]所述供料機構包括列印盒安裝架9和安裝在列印盒安裝架9內的列印盒10，列印盒10包括呈圓形的成型材料容納部(未示出)和位於該成型材料容納部頂部的出料口 12，成型材料容納部內容納有呈固態絲狀的可熔融成型材料13，該成型材料13當中可以部分含有隱形的光致發光材料，也可以是全部含有隱形的光致發光材料。成型材料13通過出料口 12被提供至列印頭2，成型材料12在列印頭2內熔融，熔融後的成型材料經由列印頭2的噴嘴14向成型座I逐層噴射，從而在成型座I上列印出三維實體11。可以理解的是，不同的三維印表機結構有所不同，以上僅以示例的方式描述印表機的結構，本實用新型並不僅限於具有上述結構的三維印表機。
[0020]在本實施例中，列印盒10以裝有固態絲狀成型材料的列印盒為例進行說明，可以理解的是，成型材料也可為粉末狀、液態等形態，容納不同形態成型材料的列印盒的結構有所不同。
[0021]在本實施例中，列印盒安裝架9內安裝有一個提供單色成型材料的列印盒10，可以理解的是，列印盒安裝架9內還可安裝多個分別提供不同顏色成型材料的列印盒，且列印盒上設置有防裝錯結構，與列印盒安裝架9上的防裝錯結構相配合，不同顏色列印盒的防裝錯結構不同，從而使列印盒不可安裝至列印盒安裝架9的與其不匹配的部分內。
[0022]在優選的實施例中，所述發光檢測元件3為紫外線燈，所述成型材料13內的光致發光材料為紫外螢光材料。在三維實體11列印過程中，紫外線燈發出紫外線並照射在列印頭2噴出的成型材料或固化後的三維實體11上，由於成型材料內含有紫外螢光材料，在紫外線照射下，紫外螢光材料發出螢光，從而實現對所述成型材料13的真偽進行檢測。
[0023]如圖2，上述三維印表機的列印方法包括以下步驟:
[0024]I)在計算機內製作出需要列印的三維實體的立體模型；
[0025]2)對所述立體模型進行切片分層，得到每層的成型數據，並將所述成型數據提供給所述控制單元；
[0026]3)由所述控制單元控制所述供料機構向所述熔融式列印頭供應所述成型材料，並控制所述熔融式列印頭向所述成型座逐層噴射熔融後的成型材料，所述成型材料逐層疊加固化而形成所需的三維實體；
[0027]4)由所述發光檢測元件發出光線照射所述成型座上的成型材料或三維實體，根據所述成型材料或三維實體是否發光來檢測所述成型材料的真偽:當成型材料當中部分含有隱形的光致發光材料時，列印頭噴射出的成型材料或其固化後形成的三維實體11的特定局部在發光檢測元件的照射下呈現螢光的效果；而當成型材料當中全部含有隱形的光致發光材料時，列印頭噴射出的成型材料或其固化後形成的三維實體11的整體在發光檢測元件的照射下都呈現螢光的效果。
[0028]以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.具備成型材料檢測功能的三維印表機，包括機架、成型座、列印頭和用於向所述列印頭供應至少部分含有隱形光致發光材料的可熔融成型材料的供料機構，所述列印頭可移動地安裝在所述機架上，所述列印頭為可向所述成型座逐層噴射熔融成型材料的熔融式列印頭，其特徵在於，所述三維印表機還包括用於照射所述成型座上的成型材料的發光檢測元件。
2.根據權利要求1所述的三維印表機，其特徵在於:所述發光檢測元件可移動地安裝在所述機架上。
3.根據權利要求1所述的三維印表機，其特徵在於:所述發光檢測元件設置在所述列印頭上。
4.根據權利要求1所述的三維印表機，其特徵在於:所述發光檢測元件為紫外線燈，所述光致發光材料為紫外螢光材料。
5.根據權利要求1所述的三維印表機，其特徵在於:所述成型材料當中全部含有所述光致發光材料。
6.根據權利要求1所述的三維印表機，其特徵在於:所述成型材料為固態絲狀成型材料。
7.根據權利要求1所述的三維印表機，其特徵在於:所述供料機構包括列印盒安裝架和安裝在所述列印盒安裝架內的至少一個列印盒，所述列印盒包括成型材料容納部和出料口，所述成型材料容納部內的成型材料通過所述出料口被提供至所述列印頭。
8.根據權利要求1所述的三維印表機，其特徵在於:所述機架包括水平設置的上支架、下支架和豎直設置的螺杆，所述成型座固定在所述下支架上，所述螺杆支撐在所述下支架上，所述上支架可升降地設置於所述螺杆；所述上支架上設有可在上支架確定的平面內前後移動的第一滑架和第二滑架，所述列印頭可左右移動地設置於所述第一滑架，所述發光檢測元件可左右移動地設置於所述第二滑架。
【文檔編號】G01N21/63GK204036857SQ201420469872
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】張濤, 何永剛 申請人:珠海天威飛馬列印耗材有限公司