[发明专利]一种FDM快速成形系统

说明书

技术领域

本发明涉及三维增材制造领域，具体涉及一种FDM快速成形系统。

背景技术

快速成形技术（Rapidprototyping，简称RP）又称快速原型制造技术，是近年来发展起来的一种先进制造技术。快速成形技术20世纪80年代起源于美国，很快发展到日本和欧洲，是近年来制造技术领域的一次重大突破。快速成形是一种基于离散堆积成形思想的数字化成形技术，自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件，从而可对产品设计进行快速评价、修改，提高企业的竞争能力。

RP将CAD、CAM、CNC、精密伺服驱动、光电子和新材料等先进技术集于一体，依据由CAD构造的产品三维模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓。按照这些轮廓，激光束选择性地喷射，固化一层层液态树脂（或切割一层层的纸，或烧结一层层的粉末材料），或喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等，形成各层截面，逐步叠加成三维产品，将一个复杂的三维加工简化成一系列二维加工的组合。

现有技术中的RP有以下缺陷：1、打印头无法适应公差较大的耗材，导致喷丝时不能保持稳定运作；2、完成后的成品由于耗材没有全程加热，易发生翘边或变形的情况；3、打印过程会产生喷丝缠绕与打圈的情况；4、打印前须在计算机内人工测算成品的支撑件。

发明内容

为了解决3D打印机的打印头喷丝不稳定，本发明提供了一种FDM快速成形系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种FDM快速成形系统，包括硬件系统、软件系统及供料系统，硬件系统由机械组件和驱动件组成，所述机械组件包括底座，支撑架，所述支撑架固定在底座上，所述支撑架顶部分别设置X向、Y向导轨，导轨上设置打印头和带动打印头运动的驱动件。

优选地，所述驱动件为将脉冲信号转换成相应角位移的步进电机。

优选地，所述步进电机转子与定子绕组的通电方式为单相三拍通电，所述单向三拍通电的每拍只有一相绕组线圈通电，三拍完成一次循环，所述步进电机的步矩角为30°。

优选地，所述步进电机转子与定子绕组的通电方式为双相三拍通电，所述双相三拍通电的每拍有两相绕组通电，所述步进电机的步矩角为30°。

优选地，所述步进电机转子与定子绕组的通电方式为单双六拍通电，所述步进电机的步矩角为15°。

优选地，所述打印头上设置有温度传感器，所述温度传感器将材料的温度信号转化为电信号。

优选地，所述温度传感器为热电阻或热电偶。

优选地，所述支撑架的顶部设置有安装梁，所述安装梁上固定有导轨。

优选地，所述打印头上还设置有送丝装置，所述送丝装置包括丝盘支架、丝盘、送丝导管和丝气管，所述丝盘安装在丝盘支架上，所述丝盘、送丝导管和丝气管依次连接，所述送丝导管与丝气管均安装在打印头上。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明将打印头设置在导轨上，通过驱动件带动打印头沿导辊运动，从而使打印头适应直径公差较大的耗材，打印体验更流畅，出丝更稳定；

2.本发明丝盘支架上的丝盘、送丝导管和入丝气管组成了完整的送丝系统。这是保证机器在无人值守的情况下正常运作，送丝时不会缠绕、打圈的关键配置；

3.打印面积增大，打印速度加快，机身精度高，定位精度高，运行更平稳，自带丝盘固定架，丝盘安装在固定架上，可以有效防止设备存在的卡丝问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的原理图。

图3是本发明的三轴步进电机控制流程图。

其中，1.送丝轮；2.喷头；3.加热器；4.喷嘴；5.支撑架；6.基底；7.成型零件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

参照图1，一种FDM快速成形系统，包括硬件系统、软件系统及供料系统，硬件系统由机械组件和驱动件组成，机械组件包括底座，支撑架，支撑架固定在底座上，支撑架顶部分别设置X向、Y向导轨，导轨上设置打印头和带动打印头运动的驱动件。

实施例1的FDM快速成形系统，打印头能更好的适应直径公差较大的耗材，打印体验更流畅，出丝更稳定；本实施例打印面积增大，打印速度加快，机身精度高，定位精度高，运行更平稳，自带丝盘固定架，丝盘安装在固定架上，可以有效防止之前机型存在的卡丝问题。