三维打印机的制作方法

金属材料;冶金;铸造;磨削;抛光设备的制造及处理,应用技术1.本实用新型涉及三维成型技术领域，具体地说，是涉及一种三维打印机。背景技术：2.三维(3d)快速成型(打印)，也被称为增材制造，基本原理是通过打印或铺设连续的材料层来产生三维物体。三维快速成型设备或三维打印机通过转换物体的三维计算机模型并产生一系列截面切片来工作，然后打印每个切片，一个在另一个的顶部上，从而产生最终的三维物体。3.三维快速成型的方法主要包括的类型为：立体平板印刷或光固化(stereolithography，sla)、分层实体制造(laminatedobjectmanufacturing，lom)、选择性激光烧结(selectivelasersintering，sls)、熔融沉积成型(fused depositionmodeling，fdm)。4.目前，市面上fdm类型的三维打印机(成型机)最为常见，这种类型的三维打印机的生产成本较低，且打印的操作过程较为便利，初学者容易掌握。其主要原理是将线状丝材如pla(聚乳酸)通过高温(通常为200℃至500℃范围内)喷嘴熔融，然后利用后续线材的连续挤压，将熔融状的材料通过喷嘴出口挤出，然后熔融状材料在打印平台上层层堆积而产生三维物体。而在申请号为cn201610270383.3的中国发明专利申请披露了可打印金属材料的fdm三维打印机及打印方法，具体地，该fdm三维打印机包括打印头、加热装置、打印平台和烧结成型室，打印方法包括初步成型步骤和烧结步骤，加热装置对三维打印金属材料进行加热处理，加热装置的加热温度为50℃至300℃，黏结剂在50℃至300℃下黏结金属粉末，从而把三维打印材料挤出在打印平台上形成初步固化物体，再通过烧结步骤把初步固化物体烧结固化为成型物体。由于该三维打印金属材料主要成分为无机金属粉末和粘结剂，要实现金属打印其无机金属粉末的含量必须要至少大于60％以上。然而，当金属粉末在三维打印材料中所占重量百分比在60％以上，该三维打印材料在材料制造过程中和使用过程中容易脆断，同时容易受潮影响打印质量。技术实现要素：5.本实用新型的主要目的是提供一种三维打印机，旨在提升fdm金属三维打印质量。6.为了实现上述实用新型的主要目的，本实用新型提供一种三维打印机，包括丝料盘、清除机构和打印头，清除机构设置在丝料盘和打印头之间，丝料盘上缠绕有三维成型丝料，三维成型丝料包括芯线及包裹于芯线外的包裹层，清除机构用于去除三维成型丝料的包裹层，三维成型丝料的芯线的一端传送至打印头内，打印头设置有加热装置，加热装置用于加热打印头内的芯线。7.由以上方案可见，通过在采用上述三维成型丝料打印的三维打印机上设置用于去除三维成型丝料的包裹层的清除机构，可以让包裹层不参与打印至成型物体中，从而减少处理包裹层材料对成型物体的质量影响，甚至不需考虑包裹层材料对成型物体的影响，有利于提升fdm金属三维打印质量。8.进一步的方案是，清除机构包括两个送料轮和两个收料轮，两个送料轮可转动地关于三维成型丝料对称设置，每一个送料轮的外周壁设置有切割刀，切割刀在三维成型丝料的传送方向上将包裹层切开形成第一料层和第二料层，两个收料轮可转动地关于三维成型丝料对称设置，第一料层和第二料层分别缠绕在两个收料轮上。9.由以上方案可见，伴随着两个送料轮同步转动将三维成型丝料朝向打印头传送的同时，两个送料轮上的切割刀在三维成型丝料的传送方向上将包裹层切开形成第一料层和第二料层，并伴随着两个收料轮转动分别将第一料层和第二料层进行收集，使得三维成型丝料的芯线传送至打印头内，之后打印头上的加热装置对打印头内的芯线进行加热熔融后逐层成型物体，从而提升fdm金属三维打印质量。10.更进一步的方案是，清除机构包括两个清洁轮，两个清洁轮可转动地关于三维成型丝料对称设置，每一个清洁轮的外周壁设置有毛刷，毛刷抵接在包裹层上并将包裹层刷除。11.由以上方案可见，通过清洁轮的转动同步带动毛刷对三维成型丝料的包裹层进行去除，去除包裹层后的三维成型丝料的芯线传送至打印头内，之后打印头上的加热装置对打印头内的芯线进行加热熔融后逐层成型物体，从而提升fdm金属三维打印质量。12.更进一步的方案是，包裹层为热塑性薄膜。附图说明13.图1是本实用新型三维成型丝料实施例的结构图。14.图2是本实用新型三维成型丝料的制备方法实施例的流程图。15.图3是本实用新型三维打印机实施例中清除机构的第一实施方式结构图。16.图4是本实用新型三维打印机实施例中清除机构的第一实施方式送料轮的结构图。17.图5是本实用新型三维打印机实施例中清除机构的第一实施方式送料轮的主视图。18.图6是本实用新型三维打印机实施例中清除机构的第二实施方式结构图。19.图7是本实用新型三维成型方法实施例的流程图。20.以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。具体实施方式21.三维成型丝料实施例：22.参见图1，本实施例公开一种三维成型丝料1，包括芯线11及包裹于芯线11外的包裹层12，芯线11包括金属粉末、粘结剂、分散剂和柔韧性增强剂，金属粉末在芯线11中所占重量百分比在60％以上。通过在金属芯线11的外周包覆包裹层12，在运输、储存、使用过程中，三维成型丝料 1的金属芯线11始终处于被包裹层12密封包裹状态，从而避免金属芯线 11受潮，使得位于包裹层12内的金属粉末保持干燥，解决了现有金属粉末线材容易受潮的问题，保证三维成型丝料1的打印质量，进而提升fdm 金属三维打印质量，同时本实施例三维成型丝料1整体丝线的柔韧性好，从而解决了现有金属粉末线材在材料制造过程中和使用过程中容易脆断的问题。并且，本实施例三维成型丝料1易于缠绕成卷进行包装，同时由于金属芯线11的外周包覆包裹层12，从而金属芯线11的金属粉末含量可进一步提高，更有利于成型后物体的处理，并能够增强成型物体的结构强度。23.其中，本实施例金属粉末为青铜、钴基合金、铜基合金、金基合金、镍基合金、不锈钢、铁、铅、锌合金中的至少一种，粘结剂为聚甲醛粘结剂、聚乙二醇类粘结剂、聚甲基丙烯酸甲酯粘结剂、聚氧化乙烯类粘结剂、树脂蜡、光固化蜡、光固化uv材料中的至少一种，分散剂为聚酰胺、聚甲醛、聚丙烯、聚乙烯、乙烯－醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸酯中的至少一种，柔韧性增强剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二丁脂的混合物中的至少一种。24.另外，本实施例包裹层12为热塑性薄膜，该热塑性薄膜为聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)、聚偏二氯乙烯(pvdc)、聚乙烯醇(pva)中的至少一种。本实施例包裹层12的厚度小于0.2毫米，包裹层12在包覆金属芯线11 的外周过程中可在真空干燥环境条件下进行，进一步提高三维成型丝料1 的干燥性。在三维成型丝料1的长度方向上，芯线11的长度可等于包裹层12的长度，或者，包裹层12的长度大于芯线11的长度，延伸出芯线 11的包裹层12设置有预开口，从而实现三维成型丝料1的更快安装。25.三维成型丝料的制备方法实施例：26.参见图2，本实施例三维成型丝料的制备方法用于制备上述三维成型丝料1，该制备方法包括：27.步骤s1，将构成芯线11的材料通过挤出机挤出规定直径的芯线11；28.步骤s2，在芯线11从挤出机挤出的同时，通过包裹技术在芯线11 的外周包覆包裹层12形成三维成型丝料1；29.步骤s3，将上述三维成型丝料1缠绕成卷。30.三维打印机实施例：31.本实施例公开一种采用上述三维成型丝料1打印的三维打印机，包括丝料盘(未标示)、清除机构和打印头2，清除机构设置在丝料盘和打印头 2之间，丝料盘上缠绕有三维成型丝料1，三维成型丝料1为上述实施例的三维成型丝料1。其中，清除机构用于去除三维成型丝料1的包裹层12，三维成型丝料1的芯线11的一端传送至打印头2内，打印头2设置有加热装置(未标示)，加热装置用于加热打印头2内的芯线11。通过在采用上述三维成型丝料1打印的三维打印机上设置用于去除三维成型丝料1的包裹层12的清除机构，可以让包裹层12不参与打印至成型物体中，从而减少处理包裹层12材料对成型物体的质量影响，甚至不需考虑包裹层12 材料对成型物体的影响，有利于提升fdm金属三维打印质量。32.参见图3至图5，清除机构的第一实施方式，此清除机构包括两个送料轮31和两个收料轮32，两个送料轮31可转动地关于三维成型丝料1 对称设置，每一个送料轮31的外周壁设置有切割刀311，切割刀311在三维成型丝料1的传送方向上将包裹层12切开形成第一料层121和第二料层122，两个收料轮32可转动地关于三维成型丝料1对称设置，第一料层 121和第二料层122分别缠绕在两个收料轮32上。伴随着两个送料轮31 同步转动将三维成型丝料1朝向打印头2传送的同时，两个送料轮31上的切割刀311在三维成型丝料1的传送方向上将包裹层12切开形成第一料层121和第二料层122，并伴随着两个收料轮32转动分别将第一料层 121和第二料层122进行收集，使得三维成型丝料1的芯线11传送至打印头2内，之后打印头2上的加热装置对打印头2内的芯线11进行加热熔融后逐层成型物体，从而提升fdm金属三维打印质量。33.具体地，第一实施方式的清除机构的送料轮31上的切割刀311数量为多个，多个切割刀311在送料轮31的周向上均匀分别，每一个切割刀 311呈圆柱状地在送料轮31的径向上朝外延伸，且每一个切割刀311远离送料轮31的一端具有圆锥切割头312，该圆锥切割头312可将包裹层12 切开。此外，切割刀311也可呈圆盘状设置在送料轮31的外周壁上。34.第一实施方式的清除机构适用于去除厚度较厚的包裹层12，比如聚乙烯(pe)或者聚氯乙烯(pvc)等材料制成的包裹层12，较厚包裹层12 被清除机构切开后容易拉伸成卷进行收集。35.参见图6，清除机构的第二实施方式，此清除机构包括两个清洁轮41，两个清洁轮41可转动地关于三维成型丝料1对称设置，每一个清洁轮41 的外周壁设置有毛刷411，毛刷411抵接在包裹层12上并将包裹层12刷除。清除机构的第二实施方式是通过清洁轮41的转动同步带动毛刷411 对三维成型丝料1的包裹层12进行去除，去除包裹层12后的三维成型丝料1的芯线11通过上料轮传送至打印头2内，之后打印头2上的加热装置对打印头2内的芯线11进行加热熔融后逐层成型物体，从而提升fdm 金属三维打印质量，此实施方式适用于厚度较薄的包裹层12。另外，为了清除效果，毛刷411上可设置有便于包裹层12材料清除的稀释剂，比如包裹层12为聚乙烯醇(pva)材料时，可通过将毛刷411浸湿，实现包裹层12更容易与金属芯线11分离。36.三维成型方法实施例：37.参见图7，本实施例三维成型方法采用上述三维打印机，该三维成型方法包括：38.步骤s10，将上述三维成型丝料1安装至上述三维打印机的丝料盘上；39.步骤s20，上述三维打印机的清除机构将上述三维成型丝料1的包裹层12去除；40.步骤s30，去除包裹层12的三维成型丝料1的芯线11的一端传送至上述三维打印机的打印头2内；41.步骤s40，打印头2的加热装置对打印头2内的芯线11进行加热熔融后逐层成型物体；42.步骤s50，将步骤s40成型的物体进行烧结成型处理形成产品。43.以上实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。









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