[发明专利]3D打印非标准热床

说明书

技术领域

本发明属于3D打印机设计领域，是一种对放置打印件的热床的创新，涉及到电子、机械领域。 

背景技术

目前，快速成型技术领域下的3D打印风靡全球，已渗透到了塑料模型、产品开发、建筑、食品、生物医药、珠宝、航天、机械等各个领域。 

但目前所有3D打印机的打印件都是基于一个方形平面进行打印，该平面被称为热床。即使打印件底面并不是平面，该打印件也会利用到大量支撑材料从平面开始打印，其打印件材料充满了从上表面投影到热床的所有空间，因而大量的支撑材料大大降低了打印速度，同时也造成了大量的材料浪费。 

这种设计的原因是3D打印件的形状具有多样性，并且大部分打印件均存在某一表面为平面，因此从平面开始打印对于所有形状的打印件来说其统计平均打印时间是最低的，并且输入3D打印机的G代码生成算法也较为简单。但若是对于某一类特殊用途的3D打印机，其打印件底面并非平面，并且具有一定的相似性。例如打印一堆相同大小不同形状的不倒翁，其底面均为球形，若是使用当前的平面热床进行打印，将产生大量相同的支撑材料，造成很多材料的浪费，同时大大增加了打印时间，并且由于支撑材料的存在底面的不光滑程度也将大大增加，后续处理工作量也增加了。 

发明内容

为解决上文所述问题，本发明提出如下解决方案： 

将普通3D打印机的方形平面热床改造为专为打印某一系列产品所设计的形状，从而利用热床的形状来塑造打印件的底面。本发明仅改变了普通3D打印机热床的形状，其余3D打印机部件在空间允许的情况下可以保持原有设计，各部件传动、衔接也并未改变。 

其中，为了使传输到3D打印机的打印件程序（一般为G语言代码）能够匹配打印床的形状，需要改变生成该程序的算法（一般为改变Slicer程序的算法），使其底面并不是基于平面开始打印，而是基于新的打印床形状。 

其中，打印头的起始位置需要精确定位，以保证打印位置与打印件程序相适应，而不至跑偏。 

由于本发明的应用，与现有技术相比将产生以下积极效果： 

1. 获得更好的打印件底面形状、光滑度； 

2. 在很大程度上减少了底面支撑材料的消耗，降低浪费； 

3. 由于打印材料的减少，相同打印件的打印时间也将大大降低。 

附图说明

图1为本发明所叙述的3D打印机打印头及非标准打印热床的结构示意图。 

以上附图中：1. 非标准热床；2. 打印头；3. 支撑架；4. 直线轴；5. 光杆。 

具体实施方式

以下将结合附图来说明本发明的实施方式。为便于叙述，本申请附图中的非标准热床形状假设为一个曲面，但非标准热床形状并不局限于该附图所示的曲面，所有非平面的非标准热床形状均在本发明的保护范围之内。 

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详述： 

参照附图1，本实施方式将普通3D打印机的热床改变为非平面的形状，成为非标准热床1，打印头2挤出材料丝直接在非标准热床1的上表面进行3D打印件的打印，因此打印件的下表面形状与非标准热床1的上表面相同，因此可通过控制非标准热床上表面形状及其光滑度，从而控制打印件的下表面形状，以配合打印件实际下表面形状。其余部分与原3D打印机相同，打印头2固定在支撑架3上，由电机驱动支撑架3在光杆5及直线轴4的导向作用下运动。 

上述实施例只为说明本发明的技术构思和特点，其目的是让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能因此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都涵盖在本发明的保护范围之内。主要体现在非标准热床1形状的变化，除了标准的平面形热床外，各种形状的热床均在本发明的保护范围之内。