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一种可自动脱模的3D打印热床

阅读：294发布：2023-12-31

专利汇可以提供一种可自动脱模的3D打印热床专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种可自动脱模的3D打印热床，包括水平设置的上热床、水平设置在上热床正下方的下热床和用于驱动上、下热床作上下相对运动的升降驱动装置，上热床上均匀开设有若干竖直方向的贯通孔，下热床上端面一体垂直设置有与贯通孔数量相等且一一对应匹配的柱状凸起，各柱状凸起顶面等高，且各柱状凸起的高度均大于上热床的厚度，当各柱状凸起顶面与上热床上端面平齐时，形成一个完整的打印床面。本发明将现有的单块热床结构改进为分体式结构，上、下热床相互配合，升降驱动装置驱动上、下热床作上下相对运动，实现自动脱模。本发明的3D打印热床可极大提高脱模效率，降低废品率。本发明的3D打印热床尤其适用于大规模增材制造上。，下面是一种可自动脱模的3D打印热床专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种可自动脱模的3D打印热床，其特征在于，包括水平设置的上热床(1)、水平设置在上热床(1)正下方的下热床(3)和用于驱动上、下热床作上下相对运动的升降驱动装置，上热床(1)上均匀开设有若干竖直方向的贯通孔(2)，下热床(3)上端面一体垂直设置有与贯通孔(2)数量相等且一一对应匹配的柱状凸起(4)，各柱状凸起(4)顶面等高，且各柱状凸起(4)的高度均大于上热床(1)的厚度，当各柱状凸起(4)顶面与上热床(1)上端面平齐时，形成一个完整的打印床面。
2.根据权利要求1所述的可自动脱模的3D打印热床，其特征在于，所述升降驱动装置包括步进电机(5)和丝杆(7)，步进电机(5)固定在3D 打印机上，步进电机(5)的输出轴竖直朝上，丝杆(7)一端与步进电机(5)输出轴端部通过联轴器(6)相连，丝杆(7)另一端插入轴承座(10)，轴承座(10)固定在3D打印机上；丝杆(7)上套有配套的丝杆螺母(8)，丝杆螺母(8)盘面上沿周向均匀开设有若干第一螺孔，上热床(1)左角端部一体连接有固定环(9)，固定环(9)中心通孔与丝杆螺母(8)相匹配，且固定环(9)上开设有与第一螺孔数量相等且一一对应匹配的第一通孔，固定环(9)套在丝杆螺母(8)上并通过螺栓与丝杆螺母(8)固定连接；
下热床(3)底部通过支撑座(11)固定在3D打印机上，下热床(3)左角端部开设供丝杆螺母(8)通过的缺口。
3.根据权利要求1所述的可自动脱模的3D打印热床，其特征在于，柱状凸起(4)的高度比上热床(1)的厚度大2-3mm。
4.根据权利要求1所述的可自动脱模的3D打印热床，其特征在于，每一贯通孔(2)下缘沿着周向均开设有倒角。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可自动脱模的3D打印热床，其特征在于，多个贯通孔(2)以阵列规律排列。
6.根据权利要求5所述的可自动脱模的3D打印热床，其特征在于，贯通孔(2)为圆孔。
7.根据权利要求1所述的可自动脱模的3D打印热床，其特征在于，上热床(1)上端面及各柱状凸起(4)顶面均覆有热床涂层。

说明书全文

一种可自动脱模的3D打印热床

技术领域

[0001] 本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种可自动脱模的3D打印热床。

背景技术

[0002] 现有技术中，3D打印产品通过打印热床加热，使产品底面呈略微熔化状态，从而固定在打印热床上。在打印结束后，打印热床尚未冷却，短时间产品底部还有余热，所以产品仍然与打印热床贴合，产品难以从打印热床上轻松取下。目前，常用的方法是使用铲子之类的工具靠蛮力将产品与打印热床分离，首先，将产品从打印热床上铲起就十分困难，其次，在铲的过程中很容易损伤产品，如若操作不当，很容易造成人身伤害。

发明内容

[0003] 本发明提出一种可自动脱模的3D打印热床。

[0004] 本发明所采用的技术方案为：

[0005] 一种可自动脱模的3D打印热床，包括水平设置的上热床、水平设置在所述上热床正下方的下热床和用于驱动上、下热床作上下相对运动的升降驱动装置，所述上热床上均匀开设有若干竖直方向的贯通孔，所述下热床上端面一体垂直设置有与贯通孔数量相等且一一对应匹配的柱状凸起，各柱状凸起顶面等高，且各柱状凸起的高度均大于所述上热床的厚度，当各柱状凸起顶面与所述上热床上端面平齐时，形成一个完整的打印床面。

[0006] 进一步地，所述升降驱动装置包括步进电机和丝杆，所述步进电机固定在3D 打印机上，所述步进电机的输出轴竖直朝上，所述丝杆一端与所述步进电机输出轴端部通过联轴器相连，所述丝杆另一端插入轴承座，所述轴承座固定在3D打印机上；所述丝杆上套有配套的丝杆螺母，所述丝杆螺母盘面上沿周向均匀开设有若干第一螺孔，所述上热床左角端部一体连接有固定环，所述固定环中心通孔与所述丝杆螺母相匹配，且所述固定环上开设有与第一螺孔数量相等且一一对应匹配的第一通孔，所述固定环套在所述丝杆螺母上并通过螺栓与所述丝杆螺母固定连接；所述下热床底部通过支撑座固定在3D打印机上，所述下热床左角端部开设供所述丝杆螺母通过的缺口。

[0007] 进一步地，柱状凸起的高度比所述上热床的厚度大2-3mm。

[0008] 进一步地，每一贯通孔下缘沿着周向均开设有倒角。

[0009] 进一步地，多个贯通孔以阵列规律排列。

[0010] 进一步地，贯通孔为圆孔。

[0011] 进一步地，所述上热床上端面及各柱状凸起顶面均覆有热床涂层。

[0012] 本发明的有益效果在于：

[0013] 本发明将现有的单块热床结构改进为分体式结构，即上热床和下热床，上、下热床相互配合，升降驱动装置驱动上、下热床作上下相对运动，实现自动脱模。本发明的3D打印热床可极大提高脱模效率，降低废品率。本发明的3D打印热床尤其适用于大规模增材制造上。附图说明

[0014] 图1为本发明的3D打印热床的结构示意图；

[0015] 图2为上热床的结构示意图；

[0016] 图3为下热床的结构示意图；

[0017] 图4为丝杆螺母的结构示意图；

[0018] 图5为打印状态下，上、下热床间的配合结构示意图；

[0019] 图6为脱模时，下热床相对上热床下沉的示意图；

[0020] 图7为脱模时，下热床相对上热床突起的示意图；

[0021] 附图标记：1-上热床，2-贯通孔，3-下热床，4-柱状凸起，5-步进电机，6-联轴器，7-丝杆，8-丝杆螺母，9-固定环，10-轴承座，11-支撑座。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图和具体的实施例对本发明的可自动脱模的3D打印热床作进一步地详细说明。

[0023] 如图1所示的可自动脱模的3D打印热床，包括水平设置的上热床1、水平设置在上热床1正下方的下热床3和用于驱动上、下热床作上下相对运动的升降驱动装置。参见图2和图3，上热床1上均匀开设有若干竖直方向的贯通孔2，下热床3上端面一体垂直设置有与贯通孔2数量相等且一一对应匹配的柱状凸起4，各柱状凸起4顶面等高，且各柱状凸起4的高度均大于上热床1的厚度，当各柱状凸起4顶面与上热床1上端面平齐时，形成一个完整的打印床面，如图5所示。

[0024] 具体地，升降驱动装置包括步进电机5和丝杆7，步进电机5固定在3D打印机上，步进电机5的输出轴竖直朝上，丝杆7一端与步进电机5输出轴端部通过联轴器6相连，丝杆7另一端插入轴承座10中，轴承座10通过螺栓固定在3D打印机上。丝杆7上套有配套的丝杆螺母8，如图4所示，丝杆螺母8的盘面上沿周向均匀开设有若干第一螺孔，上热床1左角端部一体连接有固定环9，固定环9中心通孔与丝杆螺母8相匹配，且固定环9上开设有与第一螺孔数量相等且一一对应匹配的第一通孔。本实施例中，第一螺孔的数量为四个。

[0025] 固定环9套在丝杆螺母8上并通过螺栓与丝杆螺母8固定连接。下热床3底部垂直固定连接有支撑座11，该支撑座11固定在3D打印机上，下热床3左角端部开设供丝杆螺母8通过的缺口。

[0026] 本实施例中，柱状凸起4的高度比上热床1的厚度大2-3mm。多个贯通孔2以阵列规律排列(如线性阵列、圆形阵列)。每一贯通孔2下缘沿着周向均开设有倒角。贯通孔2为基本形状(如方形、三角形、圆形)，优选为圆孔。

[0027] 此外，上热床1上端面及各柱状凸起4顶面均覆有热床涂层。

[0028] 本发明的3D打印热床自动脱模原理为：

[0029] 首先，打印过程中，各柱状凸起4顶面与上热床1上端面平齐，形成一个完整的打印床面，如图5所示，该打印床面上带有热床涂层，有助于打印产品与床面间的分离，以及整个床面的热量传导，使床面温度均匀。

[0030] 打印结束后，检测床面温度，当温度下降到设定值时，开始进行脱模。步进电机5驱转丝杆7，使下热床3相对于上热床1向下运动，过程中，空气从上、下热床间的缝隙涌入，并通过各贯通孔2对产品底部进行局部冷却，同时也加快热床的冷却速度。上、下热床分离状态如图6所示，打印产品与各柱状凸起4顶面分离，由于各柱状凸起4顶面位置与打印产品间受力均匀，因而相对于铲子脱模来讲，对打印产品造成的损伤要小得多。

[0031] 上、下热床保持分离状态设定时间后，步进电机5再次驱转丝杆7，使下热床3相对于上热床1向上运动，直至各柱状凸起4将打印产品顶起，使打印产品与上热床1完全分离，如图7所示。打印产品顺利分离后，上、下热床恢复至完整打印床面状态，等待下一次打印过程。

[0032] 需要指出，本实施例中，贯通孔2的尺寸大小以及多个贯通孔2的密集度(即相邻贯通孔2间间距)未作限定，可根据实际需要进行确定。

[0033] 另外，本实施例中，通过升降驱动装置驱动上热床1上下移动，而下热床3固定不动，实现上、下热床间的相对移动。可以想见的是，还可通过上热床1固定不动，升降驱动装置驱动下热床3上下移动的方案实现。亦或者，上、下热床分别由不同的升降驱动装置驱动的方案(即两热床均不固定)，在此不赘述。

[0034] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明专利和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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