[发明专利]3D打印设备及其运行过程

说明书

一种3D打印设备及其运行过程，属于增材制造技术领域，用于解决大型产品一次成型难的问题，包括第一运动机构、第二运动机构、第三运动机构、第四运动机构、第五运动机构、铺料机构和打印机构；所述铺料机构设置在第四运动机构末端；所述打印机构设置在所述第五运动机构末端；所述第二运动机构和第三运动机构可以沿第一运动方向运动，所述第四运动机构和第五运动机构可以沿第二运动方向运动和第三运动方向运动，所述第一运动方向、第二运动方向和第三运动方向形成两两相互垂直的两个三轴运动方向。同时通过第一运动方向的设置，实现了分区铺料、分区打印，通过分区铺料与打印突破了3D打印受限于工作空间不能一次成型较大型产品的问题。

技术领域

本发明涉及三维打印技术领域，更具体地，涉及一种增材制造技术用设备及其运行方法。

背景技术

增材制造(3DP)打印技术的工作原理是由铺料机构铺设一层原材料，再由打印机构打印一层产品轮廓形状，如此循环往复，层层叠加，形成整个产品的打印。此技术的优势是可以实现复杂结构产品的一次成型，目前可一次成型的产品尺寸受限于打印设备的结构，无法一次成型较大尺寸的产品，或者说不能在一定成本和相同打印设备结构复杂程度的前提下，无法一次成型较大尺寸的产品，也即造成了较大尺寸产品一次成型难、一次成型成本高、一次成型用打印设备结构复杂等。

发明内容

有鉴于以上现有结构的3D打印设备打印较大尺寸产品一次成型难、一次成型成本高、一次成型设备结构复杂的问题，有必要提出一种3D打印设备及其运行方法，所述3D打印设备通过将打印机构和铺料机构设置在三轴运动系统中的方式，解决了较大尺寸和大尺寸产品一次成型的问题。

一种3D打印设备，包括第一运动机构、第二运动机构、第三运动机构、第四运动机构、第五运动机构、铺料机构和打印机构，所述第二运动机构和第三运动机构可以沿第一运动方向运动，所述第四运动机构和第五运动机构可以沿第二运动方向运动和第三运动方向运动，所述第一运动方向、第二运动方向和第三运动方向形成两两相互垂直的两个三轴运动方向，也即所述第一运动机构、第二运动机构和第四运动机构组成第一三轴运动系统，所述第一运动机构、第三运动机构和第五运动机构组成第二三轴运动系统；所述铺料机构设置在第四运动机构末端，也即所述铺料机构位于第一三轴运动系统中，实现所述铺料机构在三个方向上的自由运动；所述打印机构设置在所述第五运动机构末端，也即所述打印机构位于第一三轴运动系统中，实现所述打印机构在三个方向上的自由运动。

进一步地，所述3D打印设备还包括框架，所述第一运动机构设置在所述框架上，所述3D打印设备的工作空间设置在所述框架的中部。

更进一步地，所述第一运动机构包括成对设置搭设在所述框架上的第一横梁和设置在每个所述第一横梁上的第一导轨；所述第二运动机构和所述第三运动机构通过所述第一导轨与所述第一运动机构相连，实现所述第二运动机构和所述第三运动机构沿所述第一导轨往复运动。

更进一步地，所述第二运动机构包括搭设在所述第一横梁的第一导轨上的第二横梁和设置在所述第二横梁侧面的第二导轨，所述第二导轨沿所述第二横梁通长设置；所述第三运动机构包括搭设在所述第一横梁的第一导轨上的第三横梁和设置在所述第三横梁侧面的第三导轨，所述第三导轨沿所述第三横梁通长设置。也即所述第二运动机构和第三运动机构平行的设置在所述第一导轨上，所述第二导轨和所述第三导轨相对设置，也即所述第二导轨和所述第三导轨面对面设置。

更进一步地，所述第四运动机构通过所述第二导轨与所述第二运动机构相连，实现第四运动机构沿所述第二运动机构长度方向做往复运动；所述第五运动机构通过所述第三导轨与所述第三运动机构相连，实现第五运动机构沿所述第三运动机构长度方向做往复运动。