[实用新型]基于激光投影熔融烧结的3D打印机

说明书

本实用新型公开一种基于激光投影熔融烧结的3D打印机包括投影式激光加热系统、成型机构、供粉机构、铺粉机构、工作台和主控电路；所述投影式激光加热系统采用激光投影式加热的方式熔融烧结铺设于工作区的粉体材料，所述成型系统包括打印室，所述打印室内设有一可上下活动的底板；所述供粉机构包括第一供粉缸，所述第一供粉缸设于所述成型机构的一侧，用于提供3D打印烧结的原料；所述铺粉机构包括滑轨和可在滑轨上滑动的第一铺粉辊筒，所述第一铺粉辊筒将所述第一供粉缸中的粉体材料铺设到所述打印室的底板上；所述主控电路控制所述投影式激光加热系统在所述成型机构的投影形状。本实用新型技术方案可以提高3D打印的效率。

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别涉及一种基于激光投影熔融烧结的3D打印机。

背景技术

3D打印技术自1986美国科学家Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机之后的发展给制造业带来了一个新的方向，随着近些年的发展，可采用3D打印的产品越来越多，3D打印涉足的制作领域也越来越广泛。其中，选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，简称SLS)是近年来发展最为迅速的快速成型技术之一，其以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，应用范围广。选择性激光烧结工艺的基本过程是：送粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉辊筒将一层粉末材料平铺在成型缸已成型零件的上表面，加热装置将粉末加热至设定的粉末烧结温度，振镜系统控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末的温度升至熔化点，粉末熔化烧结并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉辊筒又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。但是SLS技术是点线式加热，路径扫描加热周期较长，制约3D打印的效率的提升。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种基于激光投影熔融烧结的3D打印机，旨在提升3D打印机的打印效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的基于激光投影熔融烧结的3D打印机包括投影式激光加热系统、成型机构、供粉机构、铺粉机构、工作台和主控电路；所述投影式激光加热系统采用激光投影式加热的方式熔融烧结铺设于工作区的粉体材料，所述成型系统包括打印室，所述打印室内设有一可上下活动的底板；所述供粉机构包括第一供粉缸，所述第一供粉缸设于所述成型机构的一侧，用于提供3D打印烧结的原料；所述铺粉机构包括滑轨和可在滑轨上滑动的第一铺粉辊筒，所述第一铺粉辊筒将所述第一供粉缸中的粉体材料铺设到所述打印室的底板上；所述投影式激光加热系统的投影加热面覆盖所述底板上的粉体材料；所述打印室的开口端、所述第一供粉缸的开口端均与所述工作台持平，且在打印过程中，所述第一供粉缸内的粉体材料和铺设于所述工作台的粉体材料均与所述工作台持平。

优选地，所述基于激光投影熔融烧结的3D打印机还包括主控电路，所述投影式激光加热系统电连接于所述主控电路。

优选地，所述供粉机构还包括第二供粉缸，所述第一供粉缸和所述第二供粉缸分设于所述成型机构两侧；所述第一供粉缸和所述第二供粉缸内分别设有第一活塞和第二活塞，以保持所述第一供粉缸和所述第二供粉缸内的粉体材料的上表面与所述工作台持平。

优选地，所述打印室内设有连接所述底板的第三活塞。

优选地，所述铺粉机构还包括可在所述滑轨上滑动的第二铺粉辊筒，所述第二铺粉辊筒与所述第一铺粉辊筒平行设置；以与所述第一铺粉辊筒协同向所述成型机构铺粉。

优选地，所述基于激光投影熔融烧结的3D打印机还包括用于预热所述供粉机构及打印室内的粉体材料的预热机构、用于监控所供粉机构内的粉体材料温度的第一温度传感器和用于监控所述打印室内待烧结粉体材料层温度的第二温度传感器，所述预热机构、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均电连接于所述主控电路。