[发明专利]3D打印设备

说明书

本发明涉及一种3D打印设备，该3D打印设备包括出料头和侧部约束组件。出料头设有出料嘴。侧部约束组件设有两个相对平行设置的侧部约束面，两个侧部约束面分别位于出料嘴的两侧，以用于限制出料嘴流出的打印材料的两侧端面。由于出料嘴的两侧设有两个侧部约束面，且两个侧部约束面平行设置。因此，在出料头朝向打印面挤出打印材料时，两个侧部约束面能够约束出料嘴流出的打印材料的两侧端面，从而使得打印材料的两侧端面变得平整，也就是打印出横截面为矩形的条状打印层，从而保证了3D打印设备的打印效果。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，特别是涉及一种3D打印设备。

背景技术

3D打印为快速成型技术的一种，又称增材制造。3D打印是一种以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。随着3D打印技术的不断成熟，以及3D打印技术所用设备的稳定性不断提升，3D打印技术的应用范围不断扩大。

其中，现场融合成形技术是增材制造领域的重要技术分支，现场融合成形技术具有原理简单、适用材料种类多以及装备成本低等诸多优势。根据打印材料的不同，现场融合成形技术可分为高分子热熔成形技术、金属熔丝堆焊成形技术以及混凝土堆积成形技术。具体地，现场融合成形技术的基本原理为：打印材料通过出料头铺设于打印面，并通过出料头与打印面的相对移动使得打印材料在打印面上形成打印层，多个打印层逐层累积，直至打印出完整的3D打印模型。

通常，出料头设有出料嘴，打印材料通过出料嘴被挤出出料头并在打印面上形成条状的打印层，但是，在重力的作用下，未固化的条状打印层的两侧端面会向外凸出，使得条状打印层两侧的端面变得不平整，如此，多个打印层层层叠加之后，形成的3D打印模型的侧面会呈现凹凸不平状，从而影响3D打印设备的打印效果。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种3D打印设备，解决现有的打印设备打印出的打印层的两侧端面会向外凸出，导致条状打印层两侧的端面变得不平整，进而影响打印设备的打印效果的问题。

本发明提供一种3D打印设备，包括出料头和侧部约束组件。出料头设有出料嘴。侧部约束组件设有两个相对平行设置的侧部约束面，两个侧部约束面分别位于出料嘴的两侧，以用于限制出料嘴流出的打印材料的两侧端面。

于本发明的一实施例中，侧部约束组件包括两个相对设置的约束挡板，约束挡板朝向出料嘴的一侧表面构成侧部约束面。如此，可直接在约束挡板上设置侧部约束面，大大降低了3D打印设备的制造难度。

于本发明的一实施例中，侧部约束组件还包括转动组件，转动组件连接约束挡板和出料头，转动组件能够调节两个约束挡板围绕出料嘴的轴向同步转动。如此，可使约束挡板的侧部约束面与条状打印层的两侧端面始终保持相切的状态，从而避免约束挡板对条状打印层造成破坏。

于本发明的一实施例中，转动组件包括转动盘以及连接转动盘和出料头的轴承，转动盘通过轴承可转动地连接于出料头；约束挡板连接转动盘，以使转动盘带动约束挡板围绕出料嘴的轴向转动。如此，通过转动转动盘，便可实现约束挡板围绕出料嘴的轴向同步转动，大大降低了3D打印设备的加工难度。

于本发明的一实施例中，转动组件还包括安装板、第一驱动电机以及主动齿轮，安装板固定连接出料头，第一驱动电机安装于安装板，主动齿轮连接于第一驱动电机的输出轴，主动齿轮与转动盘啮合连接，第一驱动电机通过驱动主动齿轮转动和转动盘转动以带动约束挡板转动。如此设置，有利于提高转动盘的转动精度。

于本发明的一实施例中，侧部约束组件还包括伸缩支架，伸缩支架连接转动组件和约束挡板，以同步调节两个约束挡板远离转动组件的一端凸出于出料嘴的长度。

于本发明的一实施例中，侧部约束组件还包括滑动支架，滑动支架固定连接约束挡板，且约束挡板通过滑动支架活动连接伸缩支架，以通过滑动支架调节两个约束挡板之间的距离。