[实用新型]三维打印机

说明书

本实用新型提供一种三维打印机，三维打印机包括打印平台、铺粉机构、红外光源和图像形成控制机构，打印平台用于承载三维物体，铺粉机构用于将打印材料铺设在打印平台上，红外光源向外发出红外光束，图像形成控制机构位于红外光源与打印平台之间并用于控制三维物体截面的形状，图像形成控制机构包括透明膜和反红外材料铺设装置，透明膜上具有透光区和非透光区，透光区的形状与三维物体截面的形状相同，红外光源发出的光束穿过透光区并照射在打印平台的打印材料上，反红外材料铺设装置用于将反红外材料铺设到非透光区。该三维打印机能够提高打印速度和打印精度。

技术领域

本实用新型涉及三维打印领域，具体地说，是涉及一种三维打印机。

背景技术

三维打印机是一种利用快速成型技术进行打印三维物体的设备，其以数字模型为基础，利用塑料、液体光敏树脂或粉末金属等材料，逐层地打印出三维物体。现有的三维打印的过程首先是通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，再根据分析截面信息得到加工路径，从而指导打印机逐层打印。按照工作原理的不同，其所利用的快速成型技术有熔融挤压成型（Fused DepositionModeling , FDM)、激光选择性烧结成型(Selective Laser Sintering, SLS)、选择性激光熔化成型（SLM）、光固化成型(Stereo lithography Apparatus, SLA）等。

现有的激光选择性烧结成型等是通过激光使打印材料固化成型，这种激光打印方式通常是逐行打印一层，再打印第二层，打印速度低且打印精度低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种能够提高打印速度和打印精度的三维打印机。

为实现上述主要目的，本实用新型提供一种三维打印机，该三维打印机包括打印平台、铺粉机构、红外光源和图像形成控制机构，打印平台用于承载三维物体，铺粉机构用于将打印材料铺设在打印平台上，红外光源向外发出红外光束，图像形成控制机构位于红外光源与打印平台之间并用于控制三维物体截面的形状，图像形成控制机构包括透明膜和反红外材料铺设装置，透明膜上具有透光区和非透光区，透光区的形状与三维物体截面的形状相同，红外光源发出的光束穿过透光区并照射在打印平台的打印材料上，反红外材料铺设装置用于将反红外材料铺设到非透光区。

由上述方案可见，红外光源发出的光照射在透明膜上的透光区和非透光区，非透光区由于铺设有反红外材料将照射在非透光区的红外光反射回去，而照射到透光区的红外光束穿过透明膜并照射打印平台上的打印材料，被照射到的打印材料在打印平台上形成固化层，通过透明膜可精确控制三维物体截面的形状，从而提高成型的三维物体的精度。另外，红外光照射后，被照射到的打印材料在打印平台上形成固化层，因此，一次可直接成型一层，相比与现有技术的三维打印机逐行打印一层，可大大提高三维物体的成型速度，提高三维打印机的工作效率。

一个优选的方案是，图像形成控制机构还包括透明膜输送装置，透明膜输送装置用于输送透明膜。

由此可见，透明膜输送装置在三维打印机打印一层后向前传送干净的透明膜，同时将使用过的透明膜回收或传送到清洁装置位置。

一个优选的方案是，反红外材料为液态混合物，反红外材料铺设装置包括喷头，喷头位于透明膜上方，喷头向非透光区喷射液态的反红外材料。

由此可见，喷头用于将反红外材料铺设到透明膜的非透光区，方便快捷。

一个优选的方案是，反红外材料为液态混合物，反红外材料铺设装置包括涂刷或涂布，涂刷或涂布位于透明膜附近，涂刷或涂布将液态的反红外材料涂设在非透光区。

由此可见，涂刷或涂布用于将反红外材料铺设到透明膜的非透光区。

进一步的方案是，反红外材料包括耐水性丙烯酸、碳化锆、聚甲基丙烯酸甲酯、硅丙树脂、纳米硅酸铝、分散剂和硅烷偶联剂。