[实用新型]一种3D打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种打印机，特别是一种3D打印机，属于3D打印设备技术领域。 

背景技术

3D打印机，即快速成形技术的一种机器，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。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。3D打印是“增材制造”（Additive Manufacturing）的主要实现形式。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造，传统数控制造一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品，而“增材制造”与之截然不同，无需原胚和模具，就能直接根据计算机图形数据，通过增加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。

现有技术中，3D打印中熔丝堆叠和光固化的打印方式技术方案已较为成熟，熔丝堆叠方式打印出的成品结构强度较高，但精细度稍逊，光固化方式精细度很高，但基于材料原因结构强度稍逊。现有的3D打印设备一般采用单一技术方案，造成设备的前期投入大，且打印的灵活度不高。 

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种同时具有熔丝堆叠和光固化的打印方式的3D打印机，提高打印设备的应用范围和使用灵活度。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种3D打印机，包括机架，所述机架上设置有熔丝堆叠打印系统和光固化打印系统；所述熔丝堆叠打印系统包括熔丝堆叠打印头和熔丝堆叠打印平台，所述熔丝堆叠打印头通过平面移动机构设置于机架上部，所述平面移动机构能带动熔丝堆叠打印头在机架X轴上和Y轴上往复移动，所述熔丝堆叠打印平台通过竖直升降机构设置于熔丝堆叠打印头下部的机架上，所述竖直升降机构能带动熔丝堆叠打印平台在机架Z轴上往复移动；所述光固化打印系统包括激光打标机扫描头、光敏树脂料斗和光固化打印平台，所述光敏树脂料斗固定于机架下部，激光打标机扫描头固定于光敏树脂料斗下部的机架上，所述光固化打印平台通过竖直升降机构设置于光敏树脂料斗上部的机架上，所述竖直升降机构能带动光固化打印平台在机架Z轴上往复移动。

由于采用了上述技术方案，所述3D打印机的机架上同时设置有熔丝堆叠打印系统和光固化打印系统，巧妙的利用两种打印方式的特点，将其设备集成与一台设备中，提高了打印设备的应用范围和使用灵活度。所述熔丝堆叠打印系统的熔丝堆叠打印头通过平面移动机构，能够在机架顶部的水平面上在X轴和Y轴两个轴向上做4个方向的运动，同时熔丝堆叠打印平台通过竖直升降机构在能够在机架上做上下运动，从而实现X轴、Y轴和Z轴的三维动作，通过熔丝堆叠打印头熔丝堆叠而完成3D打印过程；相同的，所述光固化打印系统通过激光打标机扫描头中的X轴、Y轴振镜和场镜，实现扫描激光的平面扫描，配合激光打标机扫描头上部的光固化打印平台在竖直升降机构的升降下运动，从而实现X轴、Y轴和Z轴的三维动作，通过激光打标机扫描头扫描，光敏树脂料斗内的光敏树脂在光固化打印平台上完成3D打印过程。两套打印系统，可以利用同一套竖直升降机构，也可以各设置一套竖直升降机构。

本实用新型的3D打印机，所述平面移动机构包括设置于机架顶部的X轴平移机构和Y轴平移机构；所述X轴平移机构包括X轴导轨、X轴同步皮带轮和X轴步进电机，所述Y轴平移机构包括Y轴导轨、Y轴同步皮带轮和Y轴步进电机，所述X轴导轨设置于机架两平行侧，X轴同步皮带轮设置于X轴导轨两端部，所述Y轴导轨滑动设置于X轴导轨上，Y轴皮带轮和Y轴步进电机分别设置于Y轴导轨两端部，所述熔丝堆叠打印头滑动设置于Y轴导轨上，所述X轴同步皮带轮和X轴步进电机通过皮带与Y轴导轨连接，所述Y轴同步皮带轮和Y轴步进电机通过皮带与熔丝堆叠打印头连接。

由于采用了上述技术方案，采用同步电机、皮带、皮带轮配合导轨轴技术方案的平面移动机构，Y轴导轨固定在X轴同步皮带轮设置的皮带上，通过X轴步进电机带动，熔丝堆叠打印头固定在Y轴同步皮带轮设置的皮带上，通过Y轴步进电机带动，这种平面移动机构结构简单，具有控制精确灵活、效率高的优点。

本实用新型的3D打印机，所述Y轴平移机构包括两根平行设置的Y轴导轨，所述熔丝堆叠打印头设置于两Y轴导轨上。

由于采用了上述技术方案，两根平行设置的Y轴导轨，使得熔丝堆叠打印头在Y轴平移机构上运动稳定可靠，有利于提高打印的进度，保证装置运转的平稳。

本实用新型的3D打印机，所述X轴导轨与Y轴导轨相垂直。