[发明专利]一种3D打印机自助脱料装置及脱料方法

说明书

本发明公开了一种3D打印机自助脱料装置和脱料方法，包括拼接在同一平面用于支撑3D打印件的固定托盘和活动托盘、驱动机构、电磁加热装置，所述驱动机构驱动所述活动托盘相对于所述固定托盘上下摆动；所述电磁加热装置用于加热所述固定托盘和活动托盘，以使所述固定托盘和活动托盘上的3D打印件底部处于软化状态。脱料过程无需人工参与，打印件可自动从金属托盘上脱落。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印机自助脱料装置及方法。

背景技术

增材制造技术，又称3D打印技术，是通过将材料逐层添加堆积最终得到所需工件的数字化制造技术。3D打印技术近年来发展迅速。桌面级3D打印机也已广泛普及。人们可以利用桌面3D打印机打印出各种个性定制的物件。桌面级3D打印机大多采用融熔沉积技术(FDM)。各种塑料丝材经过打印机喷头被加热到融熔状态然后沿着路径进行堆积成型。进行第一层打印时为了使融熔后的丝材较好地粘在托盘上，使之不易发生滑动和翘曲，通常在托盘上粘上美纹胶带。但打印结束时，需要借助铲子才能将打印好的模型取下，但容易损坏打印件甚者不小心伤到手指。

公告号为CN205238576U的实用新型公开了一种3D打印托盘，包括托盘底板以及托盘，托盘可拆分连接在所盘底板上；还包括连接件，托盘通过所连接件固定在托盘底板上；连接件为托盘扣件；托盘由在平面内拼合的两个以上子托盘构成。该托盘不能实现脱料的功能。

公告号为CN208914608U的实用新型公开了一种方便脱料的3D打印机打印托盘装置，包括上托盘，下底座和导柱。上托盘和下底座上下对应设置，上托盘上设置有贯穿的定位孔，下底座上表面内凹设置有定位槽，导柱的一端对应设置于定位槽内，导柱的另一端对应设置于上托盘的定位孔内，导柱上还对应设置有弹性支撑环，弹性支撑环对应设置于导柱的上部并与下底座的下表面对应支撑设置。打印结束时，通过用力推动导柱，导柱相对上托盘运动，推动打印件，使打印件与上托盘分离，进而实现脱料。该过程仍需要人为参与，且须用力才可以使打印件与托盘分离，不能够实现自动脱料。

如果能对打印件底部迅速高温加热，软化第一层材料，并采用电机转动带动托盘摆动折叠的方式则可实现自动脱料，目前还没有这种自动脱料装置及方法。

发明内容

本发明提供了一种3D打印机自助脱料装置和脱料方法，解决了传统人工脱料困难，需借助工具用力才能完成并且使人容易受伤的问题。

本发明的技术方案如下：

一种3D打印机自助脱料装置，包括拼接在同一平面用于支撑3D打印件的固定托盘和活动托盘、驱动机构、电磁加热装置，所述驱动机构驱动所述活动托盘相对于所述固定托盘上下摆动；所述电磁加热装置用于加热所述固定托盘和活动托盘，以使所述固定托盘和活动托盘上的3D打印件底部处于软化状态。

优选地，所述驱动机构包括连接杆、凸轮以及电机，其中，所述连接杆一端固定连接所述活动托盘，另一端连接凸轮，所述凸轮的另一端连接电机。

为了实现对固定托盘和活动托盘的自动加热以及加热温度和加热时长的控制，所述3D打印机自助脱料装置还包括电磁加热控制器，用于控制电磁加热装置对固定托盘和活动托盘进行加热以间接对3D打印件底部加热。通过该电磁加热控制器控制控制3D打印件底部刚好处于软化状态，稍微受力后，3D打印件从固定托盘和活动托盘上自动脱落。

为了使活动托盘上下摆动不受限制，所述固定托盘的拼接端设有为所述活动托盘上下转动提供运动空间的避让口。

为了使活动托盘上下摆动更加灵活，所述活动托盘的拼接端设有沿活动托盘厚度向下的倾斜面。

优选地，所述3D打印机自助脱料装置还包括用于固定支撑所述固定托盘和活动支撑所述活动托盘定的支撑架。进一步地，所述支撑架为U型支撑架，所述U型支撑架的第一支撑臂固定连接所述固定托盘，第二支撑臂铰接所述活动托盘。