[实用新型]3D激光打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D快速制造技术领域，尤其涉及3D激光打印机。 

背景技术

现有的3D打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而已，具有速度快、价格便宜、简单易用等优点，目前，市面上的3D打印技术通常有立体光固化成型法（SLA）、选择性激光烧结（SLS）、层实体制造（LOM）。 

SLS工艺又称为选择性激光烧结，由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接；当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面。 

现有3D激光选择性烧结技术使用激光打标机的振镜技术进行平面扫描，打标机因为是对固体物品平面进行激光雕刻，雕刻之前，平面已经存在，所以采用X轴Y轴振镜组合形成激光面扫描可以提高雕刻速度，但对于激光选择性烧结加工，原料为粉状或膏状物质，需要一道刮研或辊轴压平的工艺产生一个打印平面，这就是简称的铺粉过程，现有振镜技术在必须在铺粉结束后才可以在形成的平面上烧结。 

上述激光打标机的缺点在于：①需要先完成整个打印平面的铺粉，才进行烧结，所费时间过长；②给料器出口只设有一根压平辊，粉料只可以单方向进行给料铺平，激光对压平面进行选择性烧结，烧结完一层粉料后，给料器需要恢复原位，以便下次单方向铺料和烧结，浪费时间；③激光烧结后的粉料由于液体表面张力的存在会有收缩成球状隆起的现象，影响成品质量；④现有的激光打标机等设备扫描部分采用扫描振镜，体积庞大价格昂贵，且振镜的驱动电机在使用过程中如果没有良好散热会因过热会发生退磁现象，缩短其使用寿命。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效的3D激光打印机，保证扫描和烧结同时进行，提高打印效率。 

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：一种3D激光打印机，包括控制和承载盒，规定承载盒的长度方向为Y轴、宽度方向为X轴、高度方向为Z轴，承载盒上设有控制承载盒沿Y轴移动的第一步进电机，承载盒内设有沿Z轴移动的升降机构，该升降机构由第二步进电机控制，升降机构上端连接有托物板，第一步进电机和第二步进电机与控制器连接，控制器还连接有第三步进电机，该3D激光打印机还包括给料装置、激光发生装置、激光扫描装置： 

给料装置悬空设置在承载盒上方，其包括两个与X轴平行的给料斗，两个给料斗的出料口之间设有与X轴平行的两根压平辊；

激光发生装置包括朝向旋转棱镜发出激光的激光发生器13；

激光扫描装置包括与给料斗连接的平台，平台上沿Y轴从右至左顺序依次设有旋转棱镜、场镜组合和反射镜组，所述旋转棱镜由第三步进电机控制，所述场镜组合由若干个F-θ场镜平行排列而成；所述反射镜组从右至左包括凹面反射镜、柱面反射镜和平面反射镜，所述柱面反射镜、凹面反射镜均与平台呈夹角α，柱面反射镜、凹面反射镜的镜面相对且平行；所述平面反射镜与凹面反射镜镜面相对，平面反射镜镜面下方的平台开有供激光通过的通孔，此通孔位于两个压平辊之间；所述平面反射镜的两侧均设有传感器反射镜，传感器反射镜的相对位置设有与控制器连接的激光传感器。