全文摘要
本实用新型提供一种3D打印机的缩小型成型工装，所述缩小型成型工装包括：填充块，填充块用于固定在所述粉料成型腔内、以占用粉料成型腔的空间，填充块上开设有上下贯通的粉料成型孔，填充块内设有第一容置腔，第一容置腔内设有第一加热器；移动块，移动块与所述加工基板连接、以上下移动地设置在粉料成型孔内，移动块上设有挡粉件，挡粉件用于阻挡粉料进入移动块和粉料成型孔的配合间隙中；打印承载板，打印承载板设在移动块的顶部、以上下移动地设置在粉料成型孔内。本实用新型能够在打印较小尺寸的产品时适量使用粉料，从而避免粉料的浪费，并且保证粉料和\/或已打印零件的均热性，有效避免已打印零件产生热应力。
主设计要求
1.一种3D打印机的缩小型成型工装，所述3D打印机包括基准平台(1)，基准平台(1)上开设有向上开口的粉料成型腔(11)，粉料成型腔(11)内设有可升降的加工基板，其特征在于，所述缩小型成型工装包括：填充块(2)，填充块(2)用于固定在所述粉料成型腔(11)内、以占用粉料成型腔(11)的空间，填充块(2)上开设有上下贯通的粉料成型孔(21)，填充块(2)内设有第一容置腔(22)，第一容置腔(22)内设有第一加热器(23)；与所述粉料成型孔(21)相适配的移动块(3)，移动块(3)与所述加工基板连接、以上下移动地设置在粉料成型孔(21)内，移动块(3)上设有挡粉件(31)，挡粉件(31)用于阻挡粉料进入移动块(3)和粉料成型孔(21)的配合间隙中；与所述粉料成型孔(21)相适配的打印承载板(4)，打印承载板(4)设在移动块(3)的顶部、以上下移动地设置在粉料成型孔(21)内。
设计方案
1.一种3D打印机的缩小型成型工装，所述3D打印机包括基准平台(1)，基准平台(1)上开设有向上开口的粉料成型腔(11)，粉料成型腔(11)内设有可升降的加工基板，其特征在于，所述缩小型成型工装包括：
填充块(2)，填充块(2)用于固定在所述粉料成型腔(11)内、以占用粉料成型腔(11)的空间，填充块(2)上开设有上下贯通的粉料成型孔(21)，填充块(2)内设有第一容置腔(22)，第一容置腔(22)内设有第一加热器(23)；
与所述粉料成型孔(21)相适配的移动块(3)，移动块(3)与所述加工基板连接、以上下移动地设置在粉料成型孔(21)内，移动块(3)上设有挡粉件(31)，挡粉件(31)用于阻挡粉料进入移动块(3)和粉料成型孔(21)的配合间隙中；
与所述粉料成型孔(21)相适配的打印承载板(4)，打印承载板(4)设在移动块(3)的顶部、以上下移动地设置在粉料成型孔(21)内。
2.根据权利要求1所述的缩小型成型工装，其特征在于：所述移动块(3)内具有第二容置腔(32)，第二容置腔(32)内设有第二加热器(33)。
3.根据权利要求1所述的缩小型成型工装，其特征在于：所述第一加热器(23)包括多条电热丝，所有电热丝均布在第一容置腔(22)内。
4.根据权利要求1所述的缩小型成型工装，其特征在于：所述第一加热器(23)的加热温度为100℃～200℃。
5.根据权利要求1所述的缩小型成型工装，其特征在于：所述填充块(2)和粉料成型腔(11)的配合间隙至少为0.3mm。
6.根据权利要求1所述的缩小型成型工装，其特征在于：所述打印承载板(4)与粉料成型孔(21)的配合间隙为0.08mm～0.12mm。
7.根据权利要求1所述的缩小型成型工装，其特征在于：所述移动块(3)上设有上下贯通的连接通孔(34)，打印承载板(4)的底部设有与连接通孔(34)对应的连接盲孔(41)，穿设在连接通孔(34)内的连接件伸入至连接盲孔(41)内、将打印承载板(4)固定在移动块(3)上。
8.根据权利要求1所述的缩小型成型工装，其特征在于：所述挡粉件(31)呈环状，挡粉件(31)套设在移动块(3)的外周壁上。
9.根据权利要求1所述的缩小型成型工装，其特征在于：所述移动块(3)的上周沿开设有安装槽(35)，所述打印承载板(4)将所述挡粉件(31)夹持固定在安装槽(35)内。
10.根据权利要求1所述的缩小型成型工装，其特征在于：所述打印承载板(4)的材料与粉料的材料相同。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及3D打印技术，特别是涉及一种3D打印机的缩小型成型工装。
背景技术
目前，3D打印机(通常为金属3D打印机)的产品成型尺寸主要取决于粉料成型缸的尺寸。尺寸较大的粉料成型缸可以打印尺寸较大的零件，但是，打印零件所需要的粉料量也较大。即使我们只需要打印尺寸较小的零件时，尺寸较大的粉料成型缸也必须使用较大的粉料量，从而导致打印成本的上升。此外，3D打印机的粉料成型缸没有预热功能。在3D打印过程中，由于粉料的导热性比较差，导致零件周边的粉料和其他位置的粉料有比较明显的温度差，该温度差会导致零件产生应力，从而导致打印完成的零件的质量变差。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种3D打印机的缩小型成型工装，能够在打印较小尺寸的产品时适量使用粉料，从而避免粉料的浪费，并且保证粉料和\/或已打印零件的均热性，有效避免已打印零件产生热应力。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种3D打印机的缩小型成型工装，所述3D打印机包括基准平台，基准平台上开设有向上开口的粉料成型腔，粉料成型腔内设有可升降的加工基板，所述缩小型成型工装包括：
填充块，填充块用于固定在所述粉料成型腔内、以占用粉料成型腔的空间，填充块上开设有上下贯通的粉料成型孔，填充块内设有第一容置腔，第一容置腔内设有第一加热器；
与所述粉料成型孔相适配的移动块，移动块与所述加工基板连接、以上下移动地设置在粉料成型孔内，移动块上设有挡粉件，挡粉件用于阻挡粉料进入移动块和粉料成型孔的配合间隙中；
与所述粉料成型孔相适配的打印承载板，打印承载板设在移动块的顶部、以上下移动地设置在粉料成型孔内。
优选地，所述移动块内具有第二容置腔，第二容置腔内设有第二加热器。
优选地，所述第一加热器包括多条电热丝，所有电热丝均布在第一容置腔内。
优选地，所述第一加热器的加热温度为100℃～200℃。
优选地，所述填充块和粉料成型腔的配合间隙至少为0.3mm。
优选地，所述打印承载板与粉料成型孔的配合间隙为0.08mm～0.12mm。
优选地，所述移动块上设有上下贯通的连接通孔，打印承载板的底部设有与连接通孔对应的连接盲孔，穿设在连接通孔内的连接件伸入至连接盲孔内、将打印承载板固定在移动块上。
优选地，所述挡粉件呈环状，挡粉件套设在移动块的外周壁上。
优选地，所述移动块的上周沿开设有安装槽，所述打印承载板将所述挡粉件夹持固定在安装槽内。
优选地，所述打印承载板的材料与粉料的材料相同。
如上所述，本实用新型的3D打印机的缩小型成型工装，具有以下有益效果：在本实用新型中，填充块固定在粉料成型腔内，这样能够占用原来的粉料成型区域，填充块上开设有上下贯通的粉料成型孔，粉料成型孔构成新的粉料成型空间，进而能够缩小粉料成型区域的目的，即在3D打印机上使用该缩小型成型工装，能够在打印较小尺寸的产品时适量使用粉料，从而避免粉料的浪费。填充块内设有第一容置腔，第一容置腔内设有第一加热器，这样能够对整个填充块进行加热和保温，从而能够对被铺设在粉料成型孔内的全部粉料进行加热，保证粉料和\/或已打印零件的均热性，有效避免已打印零件产生热应力。
附图说明
图1显示为本实用新型的3D打印机的缩小型成型工装的使用示意图；
图2显示为填充块和打印承载板的配合示意图；
图3显示为填充块和移动块的配合示意图；
图4显示为填充块的第一示意图；
图5显示为填充块的第二示意图；
图6显示为移动块的第一示意图；
图7显示为移动块的第二示意图；
图8显示为打印承载板的第一示意图；
图9显示为打印承载板的第二示意图。
元件标号说明
1 基准平台
11 粉料成型腔
2 填充块
21 粉料成型孔
22 第一容置腔
23 第一加热器
3 移动块
31 挡粉件
32 第二容置腔
33 第二加热器
34 连接通孔
35 安装槽
4 打印承载板
41 连接盲孔
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
为了描述方便，将图1中三维坐标系的Z轴方向定义为上下方向。
如图1至图9所示，本实用新型提供一种3D打印机的缩小型成型工装，上述3D打印机包括基准平台1(通常将基准平台1的顶面作为基准平面)，基准平台1上开设有向上开口的粉料成型腔11(参见图1)，粉料成型腔11内设有可升降的加工基板(未予图示)，上述缩小型成型工装包括：
填充块2(参见图4和图5)，填充块2用于固定在上述粉料成型腔11内、以占用粉料成型腔11的空间，填充块2上开设有上下贯通的粉料成型孔21，粉料成型孔21的尺寸大小可以根据待打印产品的尺寸大小进行设计，填充块2内设有第一容置腔22，第一容置腔22内设有第一加热器23；
与上述粉料成型孔21相适配的移动块3(参见图6和图7)，移动块3与上述加工基板连接、以上下移动地设置在粉料成型孔21内，移动块3上设有挡粉件31(如毛毡等)，挡粉件31用于阻挡粉料进入移动块3和粉料成型孔21的配合间隙中；
与上述粉料成型孔21相适配的打印承载板4(参见图8和图9)，打印承载板4设在移动块3的顶部、以上下移动地设置在粉料成型孔21内。最终的产品会在打印承载板4上形成。
在本实用新型中，上述填充块2固定在粉料成型腔11内，这样能够占用原来的粉料成型区域，填充块2上开设有上下贯通的粉料成型孔21，粉料成型孔21构成新的粉料成型空间，进而能够缩小粉料成型区域的目的，即在3D打印机上使用该缩小型成型工装，能够在打印较小尺寸的产品时适量使用粉料，从而避免粉料的浪费。填充块2内设有第一容置腔22，第一容置腔22内设有第一加热器23，这样能够对整个填充块2进行加热和保温，从而能够对被铺设在粉料成型孔21内的全部粉料进行加热，保证粉料和\/或已打印零件的均热性，有效避免已打印零件产生热应力。
作为上述缩小型成型工装的一种使用方式：
S1，将打印承载板4固定在移动块3的顶部，并且将移动块3的底部固定在加工基板的设定位置，使移动块3可随加工基板作升降运动；
S2，将填充块2安装在粉料成型腔11内，对齐填充块2的顶面和基准平台1的顶面，并且移动块3刚好伸入至填充块2的粉料成型孔21内，通过加工基板对齐打印承载板4的顶面和基准平台1的顶面；由于基准平台1的顶面是3D打印机激光束的焦平面，若打印承载板4的顶面偏离焦平面，则会引起离焦现象，使得激光烧结粉料的过程不稳定；
S3，打开第一加热器23，将第一加热器23的加热温度调整至设定温度；
S4，启动3D打印机，在加工基板的带动下，打印承载板4下降一个粉料层厚的位移，3D打印机的粉料刮刀往打印承载板4上铺设一层粉料，3D打印机的激光束使打印承载板4上的粉料烧结成待打印产品的第一层结构，在加工完第一层粉料之后，粉料刮刀回到供料处，打印承载板4下降第二个粉料层厚的位移，粉料刮刀继续往打印承载板4上铺设另一层粉料，3D打印机的激光束再次将粉料烧结成待打印产品的第二层结构，如此循环，直至在由粉料成型孔21和打印承载板4共同限定的空间内形成整个产品。
为了间接加热上述打印承载板4，上述移动块3内具有第二容置腔32，第二容置腔32内设有第二加热器33。本实施例的工作原理：先通过第二加热器33加热移动块3，后将移动块3的热量传导至打印承载板4上，从而更加充分保证了粉料的均热性。
为了简化上述第一加热器23的结构，并且降低第一加热器23的制造成本，上述第一加热器23包括多条电热丝，所有电热丝均布在第一容置腔22内。
为了满足3D打印机粉料的预热要求，上述第一加热器23的加热温度为100℃～200℃。
为了防止上述填充块2因热胀冷缩把原来的粉料成型腔11撑变形，上述填充块2和粉料成型腔11的配合间隙至少为0.3mm。
为了保证上述打印承载板4与粉料成型孔21的配合精度，同时保证打印承载板4因热胀冷缩把粉料成型孔21撑变形，上述打印承载板4与粉料成型孔21的配合间隙为0.08mm～0.12mm。
为了便于连接上述移动块3和打印承载板4，移动块3上设有上下贯通的连接通孔34，打印承载板4的底部设有与连接通孔34对应的连接盲孔41，穿设在连接通孔34内的连接件伸入至连接盲孔41内、将打印承载板4固定在移动块3上。
为了便于安装上述挡粉件31，作为挡粉件31和移动块3之间连接方式的一种实施例：上述挡粉件31呈环状，挡粉件31套设在移动块3的外周壁上。作为挡粉件31和移动块3之间连接方式的另一种实施例：上述移动块3的上周沿开设有安装槽35，上述打印承载板4将上述挡粉件31夹持固定在安装槽35内。
为了便于粉料在上述打印承载板4上烧结成型，打印承载板4的材料与粉料的材料相同。
综上所述，本实用新型3D打印机的缩小型成型工装能够在打印较小尺寸的产品时适量使用粉料，从而避免粉料的浪费，并且保证粉料和\/或已打印零件的均热性，有效避免已打印零件产生热应力。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920061350.7
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209664294U
授权时间:20191122
主分类号:B22F 3/105
专利分类号:B22F3/105;B29C64/255;B29C64/295;B33Y30/00
范畴分类:25D;
申请人:上海汉邦联航激光科技有限公司
第一申请人:上海汉邦联航激光科技有限公司
申请人地址:201109 上海市闵行区元江路525号30号楼1层
发明人:徐金涛;毛丽;刘建业
第一发明人:徐金涛
当前权利人:上海汉邦联航激光科技有限公司
代理人:卢杰
代理机构:31219
代理机构编号:上海光华专利事务所(普通合伙) 31219
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计