三维打印用的支撑装置以及三维打印方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105711095A(43)申请公布日2016.06.29(21)申请号201610157030.2(22)申请日2016.03.18(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人沈洪垚叶潇祥孙嘉振邹一飞朱雨贺(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人徐敏(51)Int.Cl.B29C67/00(2006.01)B33Y30/00(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图7页(54)发明名称三维打印用的支撑装置以及三维打印方法(57)摘要本发明公开了一种三维打印用的支撑装置，包括：机架；支撑单元，由多块支撑板拼接组成，布置在三维打印机的三维成型区域的正下方；升降单元，安装在机架上，用于驱动所述支撑板移动到各个所需的支撑位置支撑所要打印的三维模型；本发明还公开了一种三维打印方法；本发明的装置和方法可以代替原有的打印支撑，节省了材料，提高了打印效率，同时支撑部分由外部机械进行替代，优化了原有的打印机算法结构，可控性好。CN105711095ACN105711095A权利要求书1/1页1.一种三维打印用的支撑装置，其特征在于，包括：机架；支撑单元，由多块支撑板拼接组成，布置在三维打印机的三维成型区域的正下方；升降单元，安装在机架上，用于驱动所述支撑板移动到各个所需的支撑位置支撑所要打印的三维模型。2.如权利要求1所述的三维打印用的支撑装置，其特征在于，所述支撑板为矩形且多块支撑板矩阵排布。3.如权利要求2所述的三维打印用的支撑装置，其特征在于，所述矩阵排布的大小为3～12×3～12。4.如权利要求1所述的三维打印用的支撑装置，其特征在于，所述升降单元包括位于支撑单元正下方的多个对应所述支撑板布置的升降机构，每个升降机构包括：旋转动力源；第一螺纹传动件，一端与旋转动力源的动力输出端固定连接；第二螺纹传动件，与第一螺纹传动件螺纹传动配合；升降杆，一端与第二螺纹传动件的自由端连接，另一端与对应的支撑板背面固定连接；导向结构，用于引导升降杆上下运动。5.如权利要求4所述的三维打印用的支撑装置，其特征在于，所述支撑装置还包括限定升降杆水平位置的限位单元，所述限位单元安装在靠近支撑板的一端。6.如权利要求5所述的三维打印用的支撑装置，其特征在于，所述限位单元包括：上限位板，与机架固定连接，设有多个上避让孔，每个上避让孔安装有与对应升降杆配合的上限位法兰；下限位板，与机架固定连接且与上限位板间隔布置，设有多个下避让孔，每个下避让孔安装有与对应升降杆配合的下限位法兰。7.如权利要求6所述的三维打印用的支撑装置，其特征在于，所述导向结构为多个与升降杆对应配合的导向轴承，所述升降杆设有沿轴向延伸且与导向轴承滚动配合的导向切面。8.如权利要求7所述的三维打印用的支撑装置，其特征在于，所述下限位板的两侧分别安装有相对布置的轴承压紧座，两轴承压紧座之间安装有多根水平布置的转轴，所述导向轴承安装在对应转轴上。9.一种三维打印方法，其特征在于，使用如权利要求1～8任一权利要求所述的支撑装置，包括以下步骤：(1)打印开始前，支撑单元的支撑板均回到初始位置；(2)计算待打印的三维模型的支撑部位；(3)根据步骤(2)的计算结果，控制升降单元驱动支撑板移动到各个所需的支撑位置；(4)打印三维模型。2CN105711095A说明书1/4页三维打印用的支撑装置以及三维打印方法技术领域[0001]本发明涉及三维打印技术领域，特别涉及三维打印用的支撑装置以及三维打印方法。背景技术[0002]熔积成型三维打印(FDM)技术是指将打印材料加热到某一超过材料熔点的温度之后，材料熔化为粘性半液态。通过喷嘴挤出打印材料，接触到平台或者之前打印的材料后降温凝固，形成一层固体。在程序的控制下，反复这一过程，一层一层堆叠出要求的三维模型的固体结构，是目前应用最广的三维打印技术。[0003]FDM的工作原理是将加工成丝状的热熔融材料(ABS、PLA、蜡等)经送丝机构送进热熔喷嘴，在喷嘴内丝状材料被加热熔融，同时喷头沿零件层片轮廓和填充轨迹运动，并将熔融材料挤出，使其在沉积在工作台上指定的位置后凝固成型，与前一层已成型的材料粘结层层堆积最终形成产品模型。[0004]根据其工作原理可以将FDM系统分为五个部分：喷头、送丝机构、运动机构、加热台、工作台。目前，FDM技术已广泛应用于机械、汽车、航空航天、医疗、艺术和建筑等行业，在产品开发，零件制造方面有着快速、简便、准确的特点，大大简化了加工工艺，缩短产品周期，并在一些复杂零件、功能零件的制造方面较传统制造工艺有着极大的优越性。[0005]同时，FDM技术还存在着一些局限性，当需要打印的模型中存在悬空部时(模型中的