[实用新型]三维打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种快速成型装置，特别涉及一种三维打印机。

背景技术

三维打印机，是一种基于数字模型，利用粉末状金属或塑料等材料，通过逐层打印的方式构造三维物体的设备。其中一种三维打印机是以细丝的形式向打印头供给成型材料，成型材料在打印头内以电加热的方式被加热至熔融状态，打印头将按照三维打印机的控制器产生的打印头相对载物台移动的路径，以逐层的方式打印出三维物体。

公告号为CN1216726C的专利文献的背景技术中描述了一种以丝料向打印头供给成型材料的三维打印机，参见图1，在丝料盒011上缠绕有丝料013，并被安装在三维打印机丝料盒安装架的转轴012上，从而将丝料013提供给三维打印机的打印头015。在使用过程中，将丝料013从丝料盒011上拉出，使被拉直的丝料通过由摩擦阻力较小的材料制成的导管014，直至将丝料供给到打印头015上由电机0154驱动的供料轮0152及0153，在供料轮0152及0153的驱动下，丝料013进入加热熔融室0151，丝料在加热熔融室0151内经加热成熔融状态的成型材料，在后续丝料推力的作用下，从设于加热熔融室0151下端的打印喷嘴01511挤出并沉积于载物台上；三维打印机的控制器通过控制打印头015在水平的X-Y平面内运动，同时控制载物台在垂直的Z向运动，从而逐层地打印出三维物体；此外，三维打印机的控制器还控制着供料轮0152及0153的转速。如果想打印出多色的三维物体，必须先从打印头015中退出某一颜色的丝料，再换上缠绕有另一颜色丝料的丝料盒并再次进行上述供料操作，使多色三维物体的打印变得效率低下；如果丝料盒中丝料的余量不足，还需要停止打印以进行更换丝料盒操作，人工操作时间长，不便于进行快速打印。

公布号为CN103481515A的专利文献中公布了一种三维打印机，参见图2，该三维打印机具有打印头03、打印盒、载物台04及打印盒安装架02，打印盒由分别承载有不同颜色丝料的丝料盒021、丝料盒022、丝料盒023及丝料盒024构成。参见图3，打印头03由打印喷嘴、加热器、进料装置及冷却装置构成。为了打印出多色三维物体，打印头03的加热器设计有加热熔融室0321、0322、0323及0324，对应地与该四个加热熔融室的出料口连通的打印喷嘴0311、0312、0313及0314，对应地与四个加热熔融室的进料口连通的进料装置0331、0332、0333及0334，及对应地安装于四个加热熔融室的基体上的冷却装置0341、0342、0343及0344。在打印头上集成多个打印喷嘴及上述相关设备，导致整个打印头质量很大，降低其响应灵敏度，并且在打印头变向运行过程中引起震动，致使打印喷嘴不断地震动，打印出的三维物体表面出现波纹，影响打印质量；过大的打印头质量也会加速打印头与导轨间接触面的磨损；此外，三维打印机在打印过程中需要人工更换丝料。

公告号为CN2382536Y的专利文献中公告了一种快速成形机，其具有给料装置、注射成形头、驱动装置、可升降工作台及控制装置；给料装置具有夹持装置、转动装置、料棒推进装置；注射成形头具有原料棒容放室、加热构件及温度传感器。在工作过程中，在夹持装置上容放有多根具有不同颜色的原料棒，通过转动装置驱动夹持装置旋转，使将要使用的原料棒的一端对准注射成形头，通过料棒推进装置将原料棒推进快速成形头中；原料棒进入原料容放室后，打印头在控制装置的控制下相对工作台进行空间运动；通过加热构件对原料棒加热至熔融状态，在快速成形头的送料装置的压力作用下，从打印头的打印喷嘴中喷出；从打印喷嘴喷出的熔融状态的成形材料随打印头的运动，从而在工作台上打印出三维物体。当需要打印其他型号或颜色的原料棒时，打印头运动回给料装置的正下方，由给料装置将打印头中未打印完的原料棒取出，并放入相应的原料棒，从而完成自动换料工序并进行多色三维物体的打印。该快速成形机的换料结构复杂；在换料过程中，控制装置需要控制不同气缸或电机进行工作，不便于对换料过程的控制，换料速度慢，不便于进行快速打印。