[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丝料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的形式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。

在打印过程中，为了便于打印三维物体的悬空部分及防止该悬空部分变形，需要在逐层打印三维物体同时逐层打印对该悬空部分的支撑结构；支撑结构可以使用打印三维物体的材料进行打印，支撑结构既可以通过与打印三维物体相同的打印头进行打印，也可以用独立的打印头进行打印，在该打印支撑结构的方法中，支撑结构容易与三维物体粘接，在拆除支撑结构时容易破坏三维物体。

为解决拆除支撑结构时容易破坏三维物体的问题，在公开号为US5503785A的专利文献中公开了一种方法，该方法在支撑结构与三维物体间打印一层粘接层，该粘接层采用可溶性材料打印，可用的粘接层材料有水溶性蜡、聚环氧乙烷、二醇聚合物、聚烯吡咯烷酮基聚合物、甲基乙烯基醚、马来酸基聚合物以及可溶于溶剂的丙烯酸酯、硬脂酸类与壬二酸类，支撑结构可以采用与三维物体或粘接层相同的打印材料进行打印，完成三维物体打印后，通过将三维物体与支撑结构一起浸泡于支撑结构可溶于其中的溶液中，达到去除支撑结构的目的。

公布号为CN102421586A的专利文献公布了一种打印三维物体的方法，该方法采用非极性材料打印三维物体，而采用极性材料打印支撑结构，在完成三维物体的打印后，通过后处理步骤将支撑结构从三维物体去除，该后处理步骤主要是通过将三维物体与支撑结构一起放入极性溶液中浸泡，以从三维物体上去除支撑结构。

在公告号为CN101449295B的专利文献中公告了一种形成物体的方法，该方法先是喷射第一材料以形成限定支撑结构增量的多个层，和挤出第二材料以形成物体的层，其中，物体的层和支撑结构增量的内部表面大体相符，其中第一材料为溶剂分散材料，第二材料采用热塑性材料。其支撑结构起到支撑作用的同时，其可以作为填充的高分辨率模具，以达到实现高分辨率的快速制造。在完成物体与支撑结构的打印后，可以通过溶液溶解的方法溶解掉全部或部分支撑结构。

采用三维打印机进行打印，完成一个打印过程需要相当长的打印时间，而其后去除支撑结构过程也需要相当长的时间，导致整个打印周期过长，从而增加打印成本及无法实现快速打印。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种旨在于缩短三维打印的打印周期的三维打印机。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的三维打印机包括机架、控制器、载物台及供料装置，机架上安装有受控制器控制的打印头，供料装置以丝料的形式分别向打印头供给成型材料及支撑材料；其中，该三维打印机还包括清洗装置，清洗装置包括超声波发生器、清洗容器及启动开关，载物台置于清洗容器内；启动开关与超声波发生器电连接，即为超声波波发生器工作的控制开关；超声波发生器的振动端置于清洗容器内，即对清洗容器内的溶液施加一定频率的超声振动，实现对置于溶液内的物体进行超声波清洗；当打印头与载物台的平面沿垂直于载物台的平面方向的距离达到设定值时，启动开关控制超声波发生器工作；清洗容器用于盛装能溶解支撑材料而不溶解成型材料的溶液。