本發(fā)明屬于三維成形技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種臺式陶瓷三維噴印成形機(jī)以及成形方法。
背景技術(shù):
隨著3D打印技術(shù)的高速發(fā)展,陶瓷這一傳統(tǒng)材料出現(xiàn)在3D打印技術(shù)中,利用3D打印技術(shù)完成陶瓷的成形,首先省去了模具,也就省去了模具制作等工序及費用;其次成形時間短,單件成形時間短;第三,不受模具限制,只需要按給定的程序變換產(chǎn)品品種,即能達(dá)到一件一個形狀的要求,可實現(xiàn)生產(chǎn)的快捷化和個性化。
材料是3D打印技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ),也是制約3D打印技術(shù)發(fā)展的瓶頸。目前3D打印技術(shù)所采用的材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、細(xì)胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印技術(shù)領(lǐng)域得到了應(yīng)用。而陶瓷材料具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、低密度、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕等優(yōu)異特性,在航空航天、汽車、生物等行業(yè)有著廣泛的醫(yī)用。陶瓷作為一種傳統(tǒng)材料,結(jié)合3D打印這一新型科技,在工業(yè)可生活中有著廣闊的應(yīng)用前景。
但是目前的陶瓷3D打印成形工藝尚未成熟,設(shè)計開發(fā)陶瓷3D打印機(jī)具有巨大的意義。另外,現(xiàn)有的3D打印成形機(jī),具有體積大、占用空間大以及成形室不易清掃等不足,也不利于3D打印成形機(jī)的廣泛普及。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本發(fā)明提供一種臺式陶瓷三維噴印成形機(jī)以及成形方法,可有效解決上述問題。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明提供一種臺式陶瓷三維噴印成形機(jī),包括:支撐框架(1)、XY運動平臺(2)、鋪粉系統(tǒng)(3)、噴頭系統(tǒng)(4)、送粉系統(tǒng)(5)、成型系統(tǒng)(6)、落粉接斗(7)和粉末收集盒(8);
其中,所述XY運動平臺(2)安裝在所述支撐框架(1)的頂部,包括Y運動驅(qū)動裝置(2-1)和X運動驅(qū)動裝置(2-2);其中,所述Y運動驅(qū)動裝置(2-1)與所述鋪粉系統(tǒng)(3)固定連接,用于帶動所述鋪粉系統(tǒng)(3)進(jìn)行Y方向的運動;所述鋪粉系統(tǒng)(3)與所述噴頭系統(tǒng)(4)固定連接,當(dāng)所述鋪粉系統(tǒng)(3)進(jìn)行Y方向的運動時,帶動所述噴頭系統(tǒng)(4)同步進(jìn)行Y方向的運動;此外,所述噴頭系統(tǒng)(4)還與所述X運動驅(qū)動裝置(2-2)聯(lián)動,通過所述X運動驅(qū)動裝置(2-2),帶動所述噴頭系統(tǒng)(4)獨立進(jìn)行X方向的運動;
所述送粉系統(tǒng)(5)設(shè)置于所述XY運動平臺(2)的下方,所述送粉系統(tǒng)(5)包括送粉缸(5-1)、送粉平臺(5-2)以及送粉升降機(jī)構(gòu)(5-3);其中,所述送粉缸(5-1)固定安裝在所述支撐框架(1)上,并且,所述送粉缸(5-1)位于所述噴頭系統(tǒng)(4)和所述鋪粉系統(tǒng)(3)的下方;所述送粉平臺(5-2)置于所述送粉缸(5-1)的腔體內(nèi),所述送粉平臺(5-2)與所述送粉升降機(jī)構(gòu)(5-3)聯(lián)動,在所述送粉升降機(jī)構(gòu)(5-3)的作用下,帶動所述送粉平臺(5-2)在所述送粉缸(5-1)內(nèi)部進(jìn)行升降運動;
所述成型系統(tǒng)(6)設(shè)置于所述XY運動平臺(2)的下方,所述成型系統(tǒng)(6)包括成型缸(6-1)、成型平臺(6-2)以及成型升降機(jī)構(gòu)(6-3);其中,所述成型缸(6-1)固定安裝在所述支撐框架(1)上,并且,所述成型缸(6-1)位于所述噴頭系統(tǒng)(4)和所述鋪粉系統(tǒng)(3)的下方,且與所述送粉缸(5-1)等高度設(shè)置;所述成型平臺(6-2)置于所述成型缸(6-1)的腔體內(nèi),所述成型平臺(6-2)與所述成型升降機(jī)構(gòu)(6-3)聯(lián)動,在所述成型升降機(jī)構(gòu)(6-3)的作用下,帶動所述成型平臺(6-2)在所述成型缸(6-1)內(nèi)部進(jìn)行升降運動;
所述落粉接斗(7)設(shè)置于所述成型缸(6-1)的下方,且與所述成型缸(6-1)的底部邊緣固定連接,在所述落粉接斗(7)的下方,設(shè)置所述粉末收集盒(8)。
優(yōu)選的,所述鋪粉系統(tǒng)(3)包括鋪粉支撐板(3-1)、鋪粉運動電機(jī)(3-2)、鋪粉輥(3-3)和第1傳輸皮帶(3-4);
其中,所述鋪粉輥(3-3)設(shè)置于所述鋪粉支撐板(3-1)的下面,所述鋪粉運動電機(jī)(3-2)設(shè)置于所述鋪粉支撐板(3-1)的上面,所述鋪粉運動電機(jī)(3-2)通過所述第1傳輸皮帶(3-4)與所述鋪粉輥(3-3)聯(lián)動,進(jìn)而驅(qū)動所述鋪粉輥 (3-3)轉(zhuǎn)動。
優(yōu)選的,所述Y運動驅(qū)動裝置(2-1)包括Y軸驅(qū)動電機(jī)(2-1-1)、第2傳輸皮帶(2-1-2)、左導(dǎo)軌(2-1-3)、右導(dǎo)軌(2-1-4)、左滑塊(2-1-5)、右滑塊和壓塊(2-1-6);
其中,所述左導(dǎo)軌(2-1-3)和所述右導(dǎo)軌(2-1-4)對稱設(shè)置于平臺的左右兩側(cè),并且,所述左導(dǎo)軌(2-1-3)和所述右導(dǎo)軌(2-1-4)的設(shè)置方向為Y方向;在所述左導(dǎo)軌(2-1-3)上方安裝所述第2傳輸皮帶(2-1-2),所述第2傳輸皮帶(2-1-2)與所述Y軸驅(qū)動電機(jī)(2-1-1)聯(lián)動,在所述Y軸驅(qū)動電機(jī)(2-1-1)的帶動下,所述第2傳輸皮帶(2-1-2)進(jìn)行Y方向的運動;
另外,所述鋪粉支撐板(3-1)的左端與所述壓塊(2-1-6)固定連接,而所述壓塊(2-1-6)套設(shè)固定在所述第2傳輸皮帶(2-1-2)上,所述壓塊(2-1-6)的底部固定所述左滑塊(2-1-5),所述左滑塊(2-1-5)滑動安裝在所述左導(dǎo)軌(2-1-3)上;所述鋪粉支撐板(3-1)的右端通過所述右滑塊滑動安裝在所述右導(dǎo)軌(2-1-4)上;當(dāng)所述第2傳輸皮帶(2-1-2)進(jìn)行Y方向的運動時,帶動所述鋪粉支撐板(3-1)沿所述左導(dǎo)軌(2-1-3)和所述右導(dǎo)軌(2-1-4),同步進(jìn)行Y方向的運動。
優(yōu)選的,所述噴頭系統(tǒng)(4)包括噴頭安裝架(4-1)和噴頭(4-2);所述X運動驅(qū)動裝置(2-2)包括X軸運動安裝架(2-2-1)、X軸傳輸皮帶(2-2-2)、X軸驅(qū)動電機(jī)(2-2-3)和滑桿(2-2-4);
所述X軸運動安裝架(2-2-1)與所述鋪粉系統(tǒng)(3)的鋪粉支撐板(3-1)固定連接,從而跟隨所述鋪粉系統(tǒng)(3)沿導(dǎo)軌實現(xiàn)Y方向上的移動;
在所述X軸運動安裝架(2-2-1)上,沿X方向平行安裝所述X軸傳輸皮帶(2-2-2)和所述滑桿(2-2-4);并且,所述X軸傳輸皮帶(2-2-2)在所述X軸驅(qū)動電機(jī)(2-2-3)的驅(qū)動下,進(jìn)行X方向運動;所述滑桿(2-2-4)與所述X軸運動安裝架(2-2-1)固定連接;
所述噴頭安裝架(4-1)的上端套設(shè)固定在所述X軸傳輸皮帶(2-2-2)的外部,所述噴頭安裝架(4-1)的下端套設(shè)滑動安裝在所述滑桿(2-2-4)上;當(dāng)所述X軸傳輸皮帶(2-2-2)進(jìn)行X方向運動時,帶動所述噴頭安裝架(4-1)沿所 述滑桿(2-2-4)進(jìn)行X方向運動;在所述噴頭安裝架(4-1)上面,固定安裝所述噴頭(4-2)。
優(yōu)選的,所述送粉升降機(jī)構(gòu)(5-3)包括:送粉運動電機(jī)(5-3-1)、送粉裝置固定底板(5-3-2)、送粉滾珠絲杠螺母副(5-3-3)和送粉導(dǎo)桿(5-3-4);
其中,所述送粉滾珠絲杠螺母副(5-3-3)的頂端與所述送粉平臺(5-2)固定連接,所述送粉滾珠絲杠螺母副(5-3-3)的底端與所述送粉裝置固定底板(5-3-2)固定連接,所述送粉導(dǎo)桿(5-3-4)可伸縮安裝在所述送粉平臺(5-2)和所述送粉裝置固定底板(5-3-2)之間;并且,所述送粉裝置固定底板(5-3-2)固定安裝在所述支撐框架(1)的底部,送粉運動電機(jī)(5-3-1)與所述送粉滾珠絲杠螺母副(5-3-3)聯(lián)動,用于驅(qū)動所述送粉滾珠絲杠螺母副(5-3-3)進(jìn)行升降運動,進(jìn)而帶動所述送粉平臺(5-2)進(jìn)行升降運動。
優(yōu)選的,所述成型升降機(jī)構(gòu)(6-3)包括:成型運動電機(jī)(6-3-1)、成型裝置固定底板(6-3-2)、成型滾珠絲杠螺母副(6-3-3)和成型導(dǎo)桿(6-3-4);
其中,所述成型滾珠絲杠螺母副(6-3-3)的頂端與所述成型平臺(6-2)固定連接,所述成型滾珠絲杠螺母副(6-3-3)的底端與所述成型裝置固定底板(6-3-2)固定連接,所述成型導(dǎo)桿(6-3-4)可伸縮安裝在所述成型平臺(6-2)和所述成型裝置固定底板(6-3-2)之間;并且,所述成型裝置固定底板(6-3-2)固定安裝在所述支撐框架(1)的底部,成型運動電機(jī)(6-3-1)與所述成型滾珠絲杠螺母副(6-3-3)聯(lián)動,用于驅(qū)動所述成型滾珠絲杠螺母副(6-3-3)進(jìn)行升降運動,進(jìn)而帶動所述成型平臺(6-2)進(jìn)行升降運動。
優(yōu)選的,所述成型缸(6-1)包括成型缸本體(6-1-1)和成型缸門(6-1-2);
在所述成型缸本體(6-1-1)的側(cè)壁固定安裝有門導(dǎo)軌(6-1-3),所述成型缸門(6-1-2)可沿所述門導(dǎo)軌(6-1-3)上下移動。
優(yōu)選的,所述成型缸(6-1)還包括限位塊(6-1-4)和銷釘(6-1-5);
在所述成型缸門(6-1-2)的外壁水平開設(shè)有銷孔(6-1-6),所述銷釘(6-1-5)可水平移動的安裝在所述銷孔(6-1-6)中;
所述限位塊(6-1-4)包括成一定角度連接的第1限位板(6-1-4-1)和第2限位板(6-1-4-2);所述第1限位板(6-1-4-1)固定在所述成型缸本體(6-1-1)的 壁上;所述第2限位板(6-1-4-2)朝向所述成型缸門(6-1-2)的側(cè)壁,并且,在所述第2限位板(6-1-4-2)開設(shè)有通孔(6-1-4-3),所述銷釘(6-1-5)可移動插入到所述通孔(6-1-4-3)中,實現(xiàn)關(guān)閉成型缸門的效果;所述銷釘(6-1-5)從所述通孔(6-1-4-3)中移出時,實現(xiàn)打開成型缸門的效果。
本發(fā)明還提供一種臺式陶瓷三維噴印成形方法,包括以下步驟:
步驟1,鋪粉運動電機(jī)(3-2)、成型運動電機(jī)(6-3-1)、送粉運動電機(jī)(5-3-1)、Y軸驅(qū)動電機(jī)(2-1-1)和X軸驅(qū)動電機(jī)(2-2-3)均連接到處理器;
步驟2,處理器生成待成形件的CAD模型,并采用分層軟件,將待成形件分為若干層,并記錄每一層曲面的外形輪廓的曲面函數(shù)以及該層的高度Z值,由此得到每層的配置文件;
步驟3,然后,向送粉平臺(5-2)中加入陶瓷粉末,處理器驅(qū)動送粉運動電機(jī)(5-3-1),使送粉平臺(5-2)在送粉缸(5-1)中上升到設(shè)定值;同時,處理器驅(qū)動成型運動電機(jī)(6-3-1),通過成型運動電機(jī)(6-3-1),使成型平臺(6-2)在成型缸(6-1)中上升到設(shè)定值;
然后,處理器同時驅(qū)動Y軸驅(qū)動電機(jī)(2-1-1)、鋪粉運動電機(jī)(3-2)和X軸驅(qū)動電機(jī)(2-2-3);在鋪粉運動電機(jī)(3-2)的帶動下,使鋪粉輥(3-3)轉(zhuǎn)動;同時,在Y軸驅(qū)動電機(jī)(2-1-1)的帶動下,使鋪粉輥(3-3)發(fā)生Y方向運動,進(jìn)而將送粉平臺(5-2)中的陶瓷粉末鋪設(shè)在成型平臺(6-2)上;
同時,在鋪粉輥(3-3)將陶瓷粉末鋪設(shè)在成型平臺(6-2)的過程中,噴頭(4-2)進(jìn)行同步的Y方向運動,并且,每當(dāng)噴頭(4-2)在Y方向運動到某點后,根據(jù)本層配置文件,噴頭(4-2)進(jìn)行X方向運動,按一定路徑噴出粘貼劑,使陶瓷粉末粘結(jié);
步驟4,噴頭(4-2)對當(dāng)前層選擇粘結(jié)完畢后,處理器控制送粉平臺(5-2)上升一定距離,同時,控制成型平臺(6-2)下降一定距離;
步驟5,然后,處理理根據(jù)當(dāng)前層的配置文件,重復(fù)步驟3-4,再次進(jìn)行鋪粉、噴頭選擇性噴射而粘結(jié)的過程,如此層層累積,直至打印完成。
優(yōu)選的,還包括:
步驟6,在打印結(jié)束后,打開成型缸門(6-1-2),取出制品,并清理掉多余 的粉末。
本發(fā)明提供的臺式陶瓷三維噴印成形機(jī)以及成形方法具有以下優(yōu)點:
可以在桌面上使用,尺寸小,具有整體結(jié)構(gòu)簡單小巧緊湊,便于安裝使用的優(yōu)點;另外,成型室設(shè)置可開關(guān)的門,方便成型結(jié)束后取出制品以及清潔打掃成型室。
附圖說明
圖1為臺式陶瓷三維噴印成形機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為XY運動平臺以及所安裝的鋪粉系統(tǒng)和噴頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為噴頭系統(tǒng)和X運動驅(qū)動裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為送粉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為送粉缸的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為成型缸的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為圖7中A部分的局部放大圖;
圖9為限位塊6-1-4的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為落粉接斗的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為粉末收集盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
本發(fā)明提供一種臺式陶瓷三維噴印成形機(jī),如圖1所示,為臺式陶瓷三維噴印成形機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖,包括:支撐框架1、XY運動平臺2、鋪粉系統(tǒng)3、噴頭系統(tǒng)4、送粉系統(tǒng)5、成型系統(tǒng)6、落粉接斗7和粉末收集盒8;
其中,XY運動平臺2安裝在支撐框架1的頂部,如圖2所示,為XY運動平臺以及所安裝的鋪粉系統(tǒng)和噴頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;包括Y運動驅(qū)動裝置2-1和X運動驅(qū)動裝置2-2;其中,Y運動驅(qū)動裝置2-1與鋪粉系統(tǒng)3固定連接,用于帶動鋪粉系統(tǒng)3進(jìn)行Y方向的運動;鋪粉系統(tǒng)3與噴頭系統(tǒng)4固定連接,當(dāng)鋪粉系統(tǒng)3進(jìn)行Y方向的運動時,帶動噴頭系統(tǒng)4同步進(jìn)行Y方向的運動;此外,噴頭系統(tǒng)4還與X運動驅(qū)動裝置2-2聯(lián)動,通過X運動驅(qū)動裝置2-2,帶動噴頭系統(tǒng)4獨立進(jìn)行X方向 的運動;
送粉系統(tǒng)5設(shè)置于XY運動平臺2的下方,送粉系統(tǒng)5包括送粉缸5-1、送粉平臺5-2以及送粉升降機(jī)構(gòu)5-3;其中,送粉缸5-1固定安裝在支撐框架1上,并且,送粉缸5-1位于噴頭系統(tǒng)4和鋪粉系統(tǒng)3的下方;送粉平臺5-2置于送粉缸5-1的腔體內(nèi),送粉平臺5-2與送粉升降機(jī)構(gòu)5-3聯(lián)動,在送粉升降機(jī)構(gòu)5-3的作用下,帶動送粉平臺5-2在送粉缸5-1內(nèi)部進(jìn)行升降運動;
成型系統(tǒng)6設(shè)置于XY運動平臺2的下方,成型系統(tǒng)6包括成型缸6-1、成型平臺6-2以及成型升降機(jī)構(gòu)6-3;其中,成型缸6-1固定安裝在支撐框架1上,并且,成型缸6-1位于噴頭系統(tǒng)4和鋪粉系統(tǒng)3的下方,且與送粉缸5-1等高度設(shè)置;成型平臺6-2置于成型缸6-1的腔體內(nèi),成型平臺6-2與成型升降機(jī)構(gòu)6-3聯(lián)動,在成型升降機(jī)構(gòu)6-3的作用下,帶動成型平臺6-2在成型缸6-1內(nèi)部進(jìn)行升降運動;
落粉接斗7設(shè)置于成型缸6-1的下方,且與成型缸6-1的底部邊緣固定連接,在落粉接斗7的下方,設(shè)置粉末收集盒8。如圖10所示,為落粉接斗的結(jié)構(gòu)示意圖;如圖11所示,為粉末收集盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下對各主要部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu),分別進(jìn)行介紹:
(一)鋪粉系統(tǒng)
參考圖2,鋪粉系統(tǒng)3包括鋪粉支撐板3-1、鋪粉運動電機(jī)3-2、鋪粉輥3-3和第1傳輸皮帶3-4;
其中,鋪粉輥3-3設(shè)置于鋪粉支撐板3-1的下面,鋪粉運動電機(jī)3-2設(shè)置于鋪粉支撐板3-1的上面,鋪粉運動電機(jī)3-2通過第1傳輸皮帶3-4與鋪粉輥3-3聯(lián)動,進(jìn)而驅(qū)動鋪粉輥3-3轉(zhuǎn)動。
(二)Y運動驅(qū)動裝置
參考圖2,Y運動驅(qū)動裝置2-1包括Y軸驅(qū)動電機(jī)2-1-1、第2傳輸皮帶2-1-2、左導(dǎo)軌2-1-3、右導(dǎo)軌2-1-4、左滑塊2-1-5、右滑塊和壓塊2-1-6;
其中,左導(dǎo)軌2-1-3和右導(dǎo)軌2-1-4對稱設(shè)置于平臺的左右兩側(cè),并且,左導(dǎo)軌2-1-3和右導(dǎo)軌2-1-4的設(shè)置方向為Y方向;在左導(dǎo)軌2-1-3上方安裝第2傳輸皮帶2-1-2,第2傳輸皮帶2-1-2與Y軸驅(qū)動電機(jī)2-1-1聯(lián)動,在Y軸驅(qū)動電機(jī)2-1-1的帶動下,第2傳輸皮帶2-1-2進(jìn)行Y方向的運動;
另外,鋪粉支撐板3-1的左端與壓塊2-1-6固定連接,而壓塊2-1-6套設(shè)固定在第2傳輸皮帶2-1-2上,壓塊2-1-6的底部固定左滑塊2-1-5,左滑塊2-1-5滑動安裝在左導(dǎo)軌2-1-3上;鋪粉支撐板3-1的右端通過右滑塊滑動安裝在右導(dǎo)軌2-1-4上;當(dāng)?shù)?傳輸皮帶2-1-2進(jìn)行Y方向的運動時,帶動鋪粉支撐板3-1沿左導(dǎo)軌2-1-3和右導(dǎo)軌2-1-4,同步進(jìn)行Y方向的運動。
(三)噴頭系統(tǒng)
參考圖3,為噴頭系統(tǒng)和X運動驅(qū)動裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖;噴頭系統(tǒng)4包括噴頭安裝架4-1和噴頭4-2;X運動驅(qū)動裝置2-2包括X軸運動安裝架2-2-1、X軸傳輸皮帶2-2-2、X軸驅(qū)動電機(jī)2-2-3和滑桿2-2-4;
X軸運動安裝架2-2-1與鋪粉系統(tǒng)3的鋪粉支撐板3-1固定連接,從而跟隨鋪粉系統(tǒng)3沿導(dǎo)軌實現(xiàn)Y方向上的移動;
在X軸運動安裝架2-2-1上,沿X方向平行安裝X軸傳輸皮帶2-2-2和滑桿2-2-4;并且,X軸傳輸皮帶2-2-2在X軸驅(qū)動電機(jī)2-2-3的驅(qū)動下,進(jìn)行X方向運動;滑桿2-2-4與X軸運動安裝架2-2-1固定連接;
噴頭安裝架4-1的上端套設(shè)固定在X軸傳輸皮帶2-2-2的外部,噴頭安裝架4-1的下端套設(shè)滑動安裝在滑桿2-2-4上;當(dāng)X軸傳輸皮帶2-2-2進(jìn)行X方向運動時,帶動噴頭安裝架4-1沿滑桿2-2-4進(jìn)行X方向運動;在噴頭安裝架4-1上面,固定安裝噴頭4-2。
(四)送粉系統(tǒng)
參考圖4,為送粉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;送粉系統(tǒng)5包括送粉缸5-1、送粉平臺5-2以及送粉升降機(jī)構(gòu)5-3;送粉缸5-1在圖4中未示出;如圖5所示,為送粉缸的結(jié)構(gòu)示意圖;其中,送粉缸5-1固定安裝在支撐框架1上,并且,送粉缸5-1位于噴頭系統(tǒng)4和鋪粉系統(tǒng)3的下方;送粉平臺5-2置于送粉缸5-1的腔體內(nèi),送粉平臺5-2與送粉升降機(jī)構(gòu)5-3聯(lián)動,在送粉升降機(jī)構(gòu)5-3的作用下,帶動送粉平臺5-2在送粉缸5-1內(nèi)部進(jìn)行升降運動;
其中,送粉升降機(jī)構(gòu)5-3包括:送粉運動電機(jī)5-3-1、送粉裝置固定底板5-3-2、送粉滾珠絲杠螺母副5-3-3和送粉導(dǎo)桿5-3-4;
其中,送粉滾珠絲杠螺母副5-3-3的頂端與送粉平臺5-2固定連接,送粉滾珠 絲杠螺母副5-3-3的底端與送粉裝置固定底板5-3-2固定連接,送粉導(dǎo)桿5-3-4可伸縮安裝在送粉平臺5-2和送粉裝置固定底板5-3-2之間;并且,送粉裝置固定底板5-3-2固定安裝在支撐框架1的底部,送粉運動電機(jī)5-3-1與送粉滾珠絲杠螺母副5-3-3聯(lián)動,用于驅(qū)動送粉滾珠絲杠螺母副5-3-3進(jìn)行升降運動,進(jìn)而帶動送粉平臺5-2進(jìn)行升降運動。
(五)成型系統(tǒng)
如圖6所示,為成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;成型系統(tǒng)6包括成型缸6-1、成型平臺6-2以及成型升降機(jī)構(gòu)6-3;成型缸6-1在圖5中未示出;其中,成型缸6-1固定安裝在支撐框架1上,并且,成型缸6-1位于噴頭系統(tǒng)4和鋪粉系統(tǒng)3的下方,且與送粉缸5-1等高度設(shè)置;成型平臺6-2置于成型缸6-1的腔體內(nèi),成型平臺6-2與成型升降機(jī)構(gòu)6-3聯(lián)動,在成型升降機(jī)構(gòu)6-3的作用下,帶動成型平臺6-2在成型缸6-1內(nèi)部進(jìn)行升降運動;
其中,成型升降機(jī)構(gòu)6-3包括:成型運動電機(jī)6-3-1、成型裝置固定底板6-3-2、成型滾珠絲杠螺母副6-3-3和成型導(dǎo)桿6-3-4;
其中,成型滾珠絲杠螺母副6-3-3的頂端與成型平臺6-2固定連接,成型滾珠絲杠螺母副6-3-3的底端與成型裝置固定底板6-3-2固定連接,成型導(dǎo)桿6-3-4可伸縮安裝在成型平臺6-2和成型裝置固定底板6-3-2之間;并且,成型裝置固定底板6-3-2固定安裝在支撐框架1的底部,成型運動電機(jī)6-3-1與成型滾珠絲杠螺母副6-3-3聯(lián)動,用于驅(qū)動成型滾珠絲杠螺母副6-3-3進(jìn)行升降運動,進(jìn)而帶動成型平臺6-2進(jìn)行升降運動。
另個,對于成型缸,本發(fā)明還提供一種特殊結(jié)構(gòu)的成型缸,具有易開缸門的優(yōu)點,具體的,如圖7所示,為成型缸的結(jié)構(gòu)示意圖,成型缸6-1包括成型缸本體6-1-1和成型缸門6-1-2;
如圖8所示,為圖7中A部分的局部放大圖,在成型缸本體6-1-1的側(cè)壁固定安裝有門導(dǎo)軌6-1-3,成型缸門6-1-2可沿門導(dǎo)軌6-1-3上下移動。
成型缸6-1還包括限位塊6-1-4和銷釘6-1-5;在成型缸門6-1-2的外壁水平開設(shè)有銷孔6-1-6,銷釘6-1-5可水平移動的安裝在銷孔6-1-6中;
如圖9所示,為限位塊6-1-4的結(jié)構(gòu)示意圖,限位塊6-1-4包括成一定角度連接 的第1限位板6-1-4-1和第2限位板6-1-4-2;第1限位板6-1-4-1固定在成型缸本體6-1-1的壁上;第2限位板6-1-4-2朝向成型缸門6-1-2的側(cè)壁,并且,在第2限位板6-1-4-2開設(shè)有通孔6-1-4-3,銷釘6-1-5可移動插入到通孔6-1-4-3中,實現(xiàn)關(guān)閉成型缸門的效果;銷釘6-1-5從通孔6-1-4-3中移出時,實現(xiàn)打開成型缸門的效果。
本發(fā)明還提供一種臺式陶瓷三維噴印成形方法,包括以下步驟:
步驟1,鋪粉運動電機(jī)3-2、成型運動電機(jī)6-3-1、送粉運動電機(jī)5-3-1、Y軸驅(qū)動電機(jī)2-1-1和X軸驅(qū)動電機(jī)2-2-3均連接到處理器;
步驟2,處理器生成待成形件的CAD模型,并采用分層軟件,將待成形件分為若干層,并記錄每一層曲面的外形輪廓的曲面函數(shù)以及該層的高度Z值,由此得到每層的配置文件;
步驟3,然后,向送粉平臺5-2中加入陶瓷粉末,處理器驅(qū)動送粉運動電機(jī)5-3-1,使送粉平臺5-2在送粉缸5-1中上升到設(shè)定值;同時,處理器驅(qū)動成型運動電機(jī)6-3-1,通過成型運動電機(jī)6-3-1,使成型平臺6-2在成型缸6-1中上升到設(shè)定值;
然后,處理器同時驅(qū)動Y軸驅(qū)動電機(jī)2-1-1、鋪粉運動電機(jī)3-2和X軸驅(qū)動電機(jī)2-2-3;在鋪粉運動電機(jī)3-2的帶動下,使鋪粉輥3-3轉(zhuǎn)動;同時,在Y軸驅(qū)動電機(jī)2-1-1的帶動下,使鋪粉輥3-3發(fā)生Y方向運動,進(jìn)而將送粉平臺5-2中的陶瓷粉末鋪設(shè)在成型平臺6-2上;
同時,在鋪粉輥3-3將陶瓷粉末鋪設(shè)在成型平臺6-2的過程中,噴頭4-2進(jìn)行同步的Y方向運動,并且,每當(dāng)噴頭4-2在Y方向運動到某點后,根據(jù)本層配置文件,噴頭4-2進(jìn)行X方向運動,按一定路徑噴出粘貼劑,使陶瓷粉末粘結(jié);
步驟4,噴頭4-2對當(dāng)前層選擇粘結(jié)完畢后,處理器控制送粉平臺5-2上升一定距離,同時,控制成型平臺6-2下降一定距離;
步驟5,然后,處理理根據(jù)當(dāng)前層的配置文件,重復(fù)步驟3-4,再次進(jìn)行鋪粉、噴頭選擇性噴射而粘結(jié)的過程,如此層層累積,直至打印完成。
還包括:
步驟6,在打印結(jié)束后,打開成型缸門6-1-2,取出制品,并清理掉多余的粉末。
綜上所術(shù),本發(fā)明提供的臺式陶瓷三維噴印成形機(jī)以及成形方法具有以下優(yōu)點:可以在桌面上使用,尺寸小,具有整體結(jié)構(gòu)簡單小巧緊湊,便于安裝使用的優(yōu)點;另外,成型室設(shè)置可開關(guān)的門,方便成型結(jié)束后取出制品以及清潔打掃成型室。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。