3D打印機(jī)的整體系統(tǒng)是集機(jī)械、控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體的機(jī)電一體化系統(tǒng)。它的系統(tǒng)主要是由X-Y-Z運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、噴頭結(jié)構(gòu)、數(shù)控模塊、成型環(huán)境模塊等組成。
X-Y-Z運(yùn)動(dòng)是3D打印機(jī)進(jìn)行三維制件的基礎(chǔ)條件。X-Y軸組成平面掃描運(yùn)動(dòng)框架,由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制噴頭的掃描運(yùn)動(dòng);Z軸由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制工作臺(tái)做垂直于X-Y平面的運(yùn)動(dòng)。掃描機(jī)構(gòu)具備良好的隨動(dòng)性幾乎不受荷載,但運(yùn)動(dòng)速度較高,具備運(yùn)動(dòng)的慣性。Z軸應(yīng)具備相應(yīng)的承載能力和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。所以,在系統(tǒng)中,X軸機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)軌---同步齒形帶;Y軸機(jī)構(gòu)采用光桿---同步齒形帶;Z軸機(jī)構(gòu)采用扭矩力較大的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置桿。
(1)成型工作缸:在缸中實(shí)現(xiàn)零件加工,工作缸每一次下降的距離即是層厚。零件加工完后,缸升起,便于取出制造好的工件,并為下一次加工做準(zhǔn)備。工作缸的升降由伺服電動(dòng)機(jī)利用滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)。
(2)送料工作缸:提供成型與支撐粉末材料。
(3)余料回收袋:安裝在成型機(jī)殼內(nèi),回收鋪粉時(shí)多余的粉末材料。
(4)鋪粉輥裝置:包含鋪粉輥以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。其功效是把粉末材料均勻地鋪平在工作缸上,并在鋪粉的同時(shí)把粉料壓實(shí)。
(5)噴頭:在工作缸內(nèi)噴射成型時(shí)的粘接劑,粘合不同層之間的粉料,是三維打印快速成型的關(guān)鍵部件。
(6)X-Y-Z三維傳動(dòng)系統(tǒng):帶動(dòng)噴頭小車在X,Y方向做二維平面運(yùn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)成型工作缸和送料工作缸在Z軸方向做上下運(yùn)動(dòng)。
(7)機(jī)身和機(jī)殼:機(jī)身和機(jī)殼給整體快速成型系統(tǒng)提供機(jī)械支撐和所需的工作環(huán)境。
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