Устройство для трехмерной печати, работающее по технологии фотополимеризации в ванне с использованием композитных фотополимеров

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к технологии изготовления трехмерного объемного изделия по цифровой 3D-модели с использованием трехмерного принтера и применением на нем технологии фотополимеризации в ванне. Техническим результатом предложенного технического решения является возможность применения для данной технологии трехмерной печати фотополимерных смол с различными наполнителями (керамических, а также металлических мелкодисперсных порошков). Указанный технический результат достигается путем установки на ванну дополнительного устройства - перемешивателя с прорезями и механизированным приводом, который осуществляет поступательные движения вдоль ванны между циклами формирования слоя изделия. За счет перемещения перемешивателя и его особой формы в объеме фотополимера создаются завихрения, которые обеспечивают перемешивание фотополимера и равномерное распределение наполнителя, не допуская его оседания на дно ванны. Предложенное устройство для трехмерной печати, работающее по технологии фотополимеризации в ванне с использованием композитных фотополимеров, позволяет создавать изделия из композитных материалов с равномерным распределением наполнителя по всему объему изделия. 2 ил.

Устройство для трехмерной печати, работающее по технологии фотополимеризации в ванне с использованием композитных фотополимеров, отличающееся тем, что на ванну устанавливается дополнительное устройство – перемешиватель с прорезями и механизированным приводом, который осуществляет поступательные движения вдоль ванны между циклами формирования слоя изделия, благодаря протеканию фотополимера через узкие прямоугольные прорези в перемешивателе и между ним и ванной образуются завихрения с хаотичным движением частиц наполнителя, за счет завихрений фотополимерная композиция находится в регулярном движении, что позволяет создавать изделия из композитных материалов с равномерным распределением наполнителя по всему объему изделия.

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к технологии изготовления трехмерного объемного изделия по цифровой 3D-модели с использованием трехмерного принтера и применением на нем технологии фотополимеризации в ванне.

Известна технология трехмерной печати путем селективной фотополимеризации жидкого фотополимера в ванне через жидкокристаллический дисплей, отвечающий за формирование силуэта слоя (патент WO 2017039244 A1, опубл. 09.03.2017 г.).

Недостатком данной технологии трехмерной печати является неравномерность распределения наполнителя по объему напечатанного изделия. Поскольку фотополимер в процессе печати и в периоды поднятия и опускания печатной платформы находится в ванне в состоянии покоя, затруднено использование твердофазных наполнителей для фотополимера (такого как керамического), поскольку из-за различий в плотности фотополимера и наполнителя, последний стремится осесть на дно ванны, что вызывает неравномерное распределение наполнителя по объему готового изделия.

Техническим результатом предложенного технического решения является возможность применения для данной технологии трехмерной печати фотополимерных смол с различными наполнителями (керамических, а также металлических мелкодисперсных порошков).

Указанный технический результат достигается путем установки на ванну дополнительного устройства - перемешивателя с прорезями и механизированным приводом, который осуществляет поступательные движения вдоль ванны между циклами формирования слоя изделия.

За счет перемещения перемешивателя и его особой формы в объеме фотополимера создаются завихрения, которые обеспечивают перемешивание фотополимера и равномерное распределение наполнителя, не допуская его оседания на дно ванны.

Предложенное устройство для трехмерной печати, работающее по технологии фотополимеризации в ванне с использованием композитных фотополимеров, позволяет создавать изделия из композитных материалов с равномерным распределением наполнителя по всему объему изделия.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где

на фиг. 1 - общий вид устройства;

на фиг. 2 - привод перемешивателя.

Устройство для трехмерной печати, работающее по технологии фотополимеризации в ванне с использованием композитных фотополимеров (фиг. 1), представляет из себя ванну (1), исполняющую роль резервуара для фотополимера. Ванна имеет прямоугольную форму. Её ширина и длина зависят от размеров области построения 3D-принтера. В корпусе ванны имеется прямоугольный карман (2) для установки мотор-редуктора, прямоугольный карман (3) для установки микроконтроллера, четыре проушины (4) для закрепления полированных валов-направляющих, отверстие (5) для установки оси зубчатого шкива приводного ремня. В нижней части ванны по периметру имеется углубление с резьбовыми отверстиями для крепления рамки с FEP-пленкой. На ванне на валах-направляющих (фиг. 2, поз. 6) располагается перемешиватель (7), с одной его стороны имеется втулка скольжения с зажимом (8) для приводного зубчатого ремня (9), с другой его стороны расположена вторая втулка скольжения (10). На рабочей части перемешивателя имеются прорези прямоугольной формы (11), создающие дополнительные потоки в фотополимере и снижающие сопротивление при его передвижении. Перемешиватель приводится в движение мотор-редуктором (12) через зубчатую ременную передачу по сигналу от микроконтроллера, который отвечает за отсчет циклов формирования слоя.

После полимеризации слоя изделия платформа построения 3D-принтера приподнимается, чтобы обеспечить затекание фотополимера под готовый слой для формирования очередного слоя.

В момент поднятия платформы перемешиватель совершает поступательное движение из одного конца ванны в другой.

В процессе движения, благодаря протеканию фотополимера через узкие прямоугольные прорези в самом перемешивателе и между ним и ванной образуются завихрения с хаотичным движением частиц наполнителя.

За счет завихрений фотополимерная композиция находится в регулярном движении, что позволяет создавать изделия из композитных материалов с равномерным распределением наполнителя по всему объему изделия.