[发明专利]3D打印机及其打印方法

说明书

本发明提供一种3D打印机，包括运动平台、打印头、打印平台及高温打印容器，所述运动平台设置在所述高温容器的上方，所述打印头的上端连接在运动平台上，所述打印头的下端伸入所述高温打印容器中，所述高温打印容器内充装有高温液体，所述打印头的下端位于所述高温液体的液面之上，所述运动平台用于驱动所述打印头在所述高温打印容器内按照预设的打印轨迹运动。本发明的3D打印机由于液体比空气比热容大，密度大，温度的均匀性容易控制，且能够使设置在壳体内部的运动平台及其他电子元件免受高温的影响。本发明还提供了上述3D打印机的打印方法，使打印工件减少了与氧气的接触，避免出现孔洞、不平整，提高了打印工件的质量。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印机及其打印方法。

背景技术

3D打印机是快速成形的一种机器，它以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。

常规的3D打印机一般通过空气加热设立封闭腔室和额外的加热装置得到高于环境温度的高温打印腔室，高温打印腔室对温度传感器的安装位置比较敏感，不同的安装位置可能导致不同的测量结果及对应的控制策略，且由于空气的比热较小及密度低，温度的均匀性难以控制，温差的存在会造成打印工件的开裂、翘曲及变形等问题，从而导致3D打印的一致性较低。

另外，由于高温打印腔室对密封性要求较高，因此会导致3D打印机散热困难，从而导致暴露在高温打印腔室内的其他电子元件寿命缩短。特殊蜡材、粉末状金属或塑料等粘合材料在打印头出料时一般温度较高，特别是使用粉末状金属原料时，容易被空气中的氧气氧化，从而导致打印的产品中出现孔洞及不平整的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中的3D打印机中通过空气加热设立的高温打印腔室导致的打印工件的开裂、翘曲及变形等技术缺陷，提供一种3D打印机及其打印方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一方面，提供一种打印机，包括运动平台、打印头、打印平台及高温打印容器，所述运动平台设置在所述高温容器的上方，所述打印头的上端连接在运动平台上，所述打印头的下端伸入所述高温打印容器中，所述高温打印容器内充装有高温液体，所述打印头的下端位于所述高温液体的液面之上，所述运动平台用于驱动所述打印头在所述高温打印容器内按照预设的打印轨迹运动。

可选地，所述3D打印机还包括设置在所述高温液体中的搅拌器、设置在所述高温打印容器内壁上的液位传感器及设置在所述高温打印容器内壁上的第一温度传感器。

可选地，所述3D打印机还包括与所述高温打印容器连通的低温液体容器，所述低温液体容器位于所述高温打印容器的外部。

可选地，所述3D打印机还包括第一连接通道及第二连接通道，所述第一连接通道的入口与所述低温液体容器的出口连通，所述第一连接通道的出口与所述高温打印容器的入口连通，所述第二连接通道的入口与所述高温打印容器的出口连通，所述第二连接通道的出口与所述低温液体容器的入口连通。

可选地，所述第一连接通道及所述第二连接通道水平设置，所述第一连接通道上设置有注液泵，所述第二连接通道上设置有排液泵，所述低温液体容器的出口高于所述高温打印容器的入口，所述高温打印容器的入口高于所述高温打印容器的出口，所述高温打印容器的出口高于所述低温液体容器的入口。

可选地，所述第一连接通道上还设置有温度调节容器，所述温度调节容器内设置加热棒及第二温度传感器。

可选地，所述3D打印机还包括打印平台控制机构，所述打印平台控制机构用于驱动所述打印平台上下移动。

可选地，所述3D打印机还包括设置在所述打印头上方的伺服电机，所述伺服电机用于驱动所述打印头上下移动。