[发明专利]一种基于磁流变效应的3D打印机工作台减振装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D打印机工作台减振装置，尤其是涉及一种基于磁流变效应的3D打印机工作台减振装置。

背景技术

随着科学技术的迅猛发展，3D打印技术不断成熟，各个高校以及科研机构引进了3D打印机来打印辅助零部件，给我们的科研人员、老师和同学们带来了极大的方便，同时3D打印机在使用的过程中出现各种各样的不可靠因素。其中，3D打印机工作台在打印的过程中发生振动甚至抖动，导致加工零部件的精度降低。有多方面因素导致这种振动的产生：电机转动引起工作平台的振动；喷头在工作台表面行走时由于表面不平造成的工作台振动或者抖动；由于地面的振动引起机器的振动等，这些因素的振动源反应在工作台上的振动或者抖动都是可以避免的。针对这种可以避免的振动或者抖动，本发明把磁流变液作为中间材料，利用磁流变液在挤压模式下工作的特点产生阻尼力来达到减振目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种把磁流变液这种智能材料作为中间物质，利用磁流变液在挤压模式下工作的特点产生阻尼力来达到减振目的的基于磁流变效应的3D打印机工作台减振装置。

为了有效的削弱3D打印机在工作时工作台的振动现象，本发明是按如下方式来实现的：一种基于磁流变效应的3D打印机工作台减振装置，该装置是利用磁流变液在挤压模式下工作时能产生稳定阻尼力的特点，主要零部件包括外壳体，微调螺钉，加热块，橡胶弹性垫，工作台，内壳体，紧固螺钉，温度传感器，磁流变液，端盖，橡胶隔离圈，电磁线圈。外壳体开有凹槽，电磁线圈绕在凹槽里面，并用橡胶隔离圈将其与磁流变液隔离；内壳体与端盖通过紧定螺钉连接形成一个密封空间，加热块和温度传感器安装在这个密封室里面；工作台安装在橡胶弹性垫上面，置于内壳体上面，通过微调螺钉固定和调节工作台的水平位置；外壳体内底面、橡胶隔离圈内壁、端盖下底面构成一个活动的密封室，磁流变液充满在这个密封腔室里面。外壳体、工作台、内壳体、端盖都采用导磁率极低且密度较小的铝合金材料，整个装置中只有磁流变液有较高的磁导率，这样有利于电磁线圈所产生的磁场完全覆盖在磁流变液所在的空间从而获得一个均匀的磁场。另外，磁流变液采用美国Lord公司所研制的型号为MRF-132LD的磁流变液，这样型号的磁流变液具有很好的磁致伸缩特性。

本发明所述的一种基于磁流变效应的3D打印机工作台减振装置的积极效果在于：在原来3D打印机工作台没有设置减振的基础上增加了一种减振装置，这种减振装置利用了磁流变液工作在挤压模式下能产生稳定阻尼力的特点，有效地起到了减振的效果。该装置具有结构简单、紧凑，工作稳定、可靠，反应时间极快的特点。

附图说明

图1为本发明一种基于磁流变效应的3D打印机工作台减振装置的工作模式原理示意图。

图2为本发明一种基于磁流变效应的3D打印机工作台减振装置的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。

在图1中，本发明一种基于磁流变效应的3D打印机工作台减振装置的工作模式原理示意图，磁流变液工作在挤压模式下时，上极板3、下极板1在力的作用下在磁场方向有一个相对位移，上极板3、下极板1之间充满磁流变液2。

在图2中，本发明一种基于磁流变效应的3D打印机工作台减振装置，主要零部件包括外壳体4、微调螺钉5、加热块6、橡胶弹性垫7、工作台8、内壳体9、紧固螺钉10、温度传感器11、磁流变液2、端盖12、橡胶隔离圈13、电磁线圈14。

在整个装置中：外壳体4开有凹槽，电磁线圈14绕在凹槽里面，并用橡胶隔离圈13将其与磁流变液2隔离；内壳体9与端盖12通过紧定螺钉10连接形成一个密封空间，加热块6和温度传感器11安装在这个密封室里面；工作台8安装在橡胶弹性垫7上面，置于内壳体9上面，通过微调螺钉5固定和调节工作台8的水平位置；外壳体4内底面、橡胶隔离圈13内壁、端盖12下底面构成一个活动的密封室，磁流变液2充满在这个密封腔室里面。外壳体4、工作台8、内壳体9、端盖12都采用导磁率极低且密度较小的铝合金材料，整个装置中只有磁流变液2有较高的磁导率，这样有利于电磁线圈14所产生的磁场完全覆盖在磁流变液2所在的空间从而获得一个均匀的磁场。另外，磁流变液2采用美国Lord公司所研制的型号为MRF-132LD的磁流变液，这样型号的磁流变液具有很好的磁致伸缩特性。

在原来3D打印机工作台没有设置减振的基础上增加了一种减振装置，这种减振装置利用了磁流变液2工作在挤压模式下能产生稳定阻尼力的特点，有效地起到了减振的效果，使得打印机在最佳状态下工作。该装置具有结构简单、紧凑，工作稳定、可靠，反应时间极快的特点。