快速成形工作台制造技术

为了防止成形材料降温速度过快，现有技术中的快速成形设备需增设成形室以提供环境温度，因此造成了快速成形设备复杂和成形过程不易观察及由此导致的无法及时处理实时产生的各种问题的缺陷，本实用新型专利技术提供一种快速成形工作台，包括支撑装置和加热装置，所述支撑装置的上表面包括一支撑面用于支撑成形零件，所述加热装置用于通过对支撑装置加热进而对挤出的成形材料提供环境温度，该工作台为一种自加热的开放式工作台，该工作台本身带有加热装置用以保证成形材料的环境温度，采用该工作台无需设置成形室，使得材料成形的工作过程完全可见以便及时处理实时产生的各种问题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于快速成形
，特别涉及一种快速成形工作台。
技术介绍
快速成形技术作为一种先进的制造技术，打破了传统的制造模式，利用离散/堆 积的原理，无需任何工、模具，由CAD模型直接驱动，快速完成任意复杂形状的零件，从而实 现了从产品设计到产品制造的数字化和自动化。熔融挤压快速成形(MEM Melted Extrusion Modeling)技术是由计算机根据 CAD模型确定的几何信息，控制喷嘴，将成形材料通过加热器的挤压头熔化成熔融态，使熔 化的热塑料丝通过喷嘴挤出，挤压头沿零件的每一截面的轮廓准确运动，挤出半流动的热 塑材料沉积固化成精确的实际部件薄层，覆盖于已建造的零件之上，并快速凝固，形成一层 材料。随后，挤压头沿纵向向上运动一个微小距离进行下一层材料的建造，这样逐层由底到 顶地堆积成一个实体零件。利用熔融挤压快速成形技术加工塑料零件时，通常会产生翘曲变形，主要是由于 成形材料固化时体积收缩引起的，即喷嘴挤出的半流动的热塑性材料的温度快速从熔融温 度降到室温，产生了不可补偿的体积收缩，形成翘曲变形。为了消除翘曲变形，现有技术的 做法是在成形设备上加装封闭的成形室，热塑料丝的挤出和固化过程在成形室内部完成， 热塑料丝的温度从熔融温度只降到成形室内温度，一般情况下，成形室内的温度被控制在 在50-130°C左右，以避免成形材料降温速度过快带来的翘曲变形。成形室内的加热装置使 其内温度保持在50-130°C，加热装置一般采用加热管、加热棒、电阻丝加热或者红外线发热 装置。但是，上述的技术方案导致了快速成形设备过于复杂，需要增设用于保温的成形室， 另外增设的成形室在材料成形过程中始终处于封闭状态，使得成形室内执行部件的工作状 态不易观察，无法 及时处理实时产生的各种问题。
技术实现思路
为了防止成形材料降温速度过快，现有技术中的快速成形设备需增设成形室以提 供环境温度，因此造成了快速成形设备复杂和成形过程不易观察及由此导致的无法及时处 理实时产生的各种问题的缺陷，本技术提供一种快速成形工作台，该工作台为一种自 加热的开放式工作台，该工作台本身带有加热装置用以保证成形材料的环境温度；采用该 工作台无需设置成形室，使得材料成形的工作过程完全可见以便及时处理实时产生的各种 问题。技术方案快速成形工作台，包括支撑装置和加热装置，所述支撑装置的上表面包括一支撑 面用于支撑成形零件，所述加热装置用于通过对支撑装置加热进而对挤出的成形材料提供 环境温度。所述支撑装置为金属材质、玻璃材质或石质。所述支撑装置为至少耐150度温度的高分子材料。所述支撑装置为一平台。 所述支撑面上分布有凸凹结构。所述凸凹结构为间隔分布的凹槽和/或凹孔。所述支撑面上涂覆有高分子材料层，所述高分子材料层的上表面用于支撑成形零 件。所述高分子材料层为塑料层或树脂层或胶粘剂层。所述高分子材料层的厚度不大于5毫米。所述高分子材料层的厚度不大于0. 5毫米。所述高分子材料层的上表面为凸凹结构或高分子材料层在所述支撑面上间隔涂 覆形成了凹凸结构。所述凸凹结构为间隔分布的凹槽和/或凹孔。所述加热装置位于支撑装置的内部或者下方。所述加热装置的加热温度设定在成形材料软化温度的正负30度范围内。所述加热装置的加热温度设定在成形材料软化温度的正负10度范围内。技术效果本技术提供一种自加热开放式快速成形工作台，包括有用于支撑成形零件的 支撑装置，和用于通过对支撑装置加热进而对挤出的成形材料提供环境温度的加热装置。 该快速成形工作台打破的快速成形设备必须设置封闭的成形室的传统观念，别具匠心的提 出了一种开放式的工作台，开放式的工作台的好处不仅仅在于简化了快速成形设备的结 构，更重要的是使得成形过程可视化，不论作为教学讲解还是生产实际中监测执行部件的 工作状态，都是一种突破。另外，这种开放式的工作台同时还是一种自加热的工作台，加热 装置对支撑装置加热，具有一定温度的支撑装置对其周围的空气加热，随着热气流的上升， 形成了具有一定范围的热环境，挤出的成形材料在降温过程中其温度便只会从熔融温度降 低到热环境温度了，并且挤出的成形材料沉积固化成的实际部件薄层与支撑面直接接触或 者覆盖于支撑面上已堆积的成形零件之上，同样抑制了成形材料的快速冷却，因此很好的 解决了降温速度过快带来的成形零件翘曲变形的问题。支撑装置可以选择为一平台，利于支撑装置的生产加工，当然也可以根据实际工 况选择合适的形状。支撑装置可以为金属材质，比如铝、铜、铁等，不易变形并且导热性好。 当然，也可以选择导热性较差的玻璃材质或石质或者耐一定高温的高分子材料。支撑装置的支撑面上分布有凸凹结构，以增大成形材料的底面与支撑面之间的粘 结面积，提高两者之间的粘结力。凸凹结构可以为在支撑面开槽或打孔得到的凹槽或凹孔。在支撑面上可以涂敷有高分子材料层，高分子材料层的上表面用于支撑成形零 件，以增加成形过程中对塑料零件的支撑力，高分子材料层可以选择塑料层、树脂层或胶粘 剂层，最好是与待成形材料同类或者相容的材质，以进一步增加支撑粘结力。均衡高分子材 料层可以增强支撑力的优点和导热性差的缺点，经过实验表明，涂覆的高分子材料层的厚 度最好不大于5毫米，优选地，不大于0. 5毫米。高分子材料层的上表面可以为凸凹结构， 比如间隔分布的凹槽或凹孔，以增加成形材料的底面与高分子材料层上表面之间的粘结面 积。高分子材料层可以在所述支撑面上间隔涂覆形成凹凸结构，比如高分子材料层由若干间隔分布的高分子材料条组成，或者高分子材料层上分布有若干通孔，此时高分子材料层 并没有完全覆盖支撑面，在凹槽和凹孔底面所在的支撑面部分直接与空气或成形材料相接 触，极大地提高了热传导效率。对支撑装置加热的加热装置可以采用常用的电阻丝加热、电热管，平板加热器或 电热棒加热等。加热温度控制在成形材料软化温度的正负30度范围内即可，为了进一步控 制成形零件的收缩率，加热温度可以控制在成形材料软化温度的正负10度范围内。附图说明图1为本技术快速成形工作台第一种实施例的结构示意图；图2为本技术快速成形工作台第二种实施例的结构示意图；图3为本技术快速成形工作台第三种实施例的结构示意图；图4为本技术快速成形工作台第四种实施例的结构示意图；图5为本技术快速成形工作台第五种实施例的结构示意图。附图标记示例如下1、2、3、4、5_快速成形工作台，10、30、40_金属平台，20-玻璃平台，50-塑料平台， 11、21、31、41、51_ 加热装置，32、42_ 塑料层。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术，同时本技术的快速成形工作台并不限于应用 在熔融挤压快速成形工艺，还可以应用在快速成形领域的粉术烧结快速成形工艺和熔融喷 射成形工艺(MJM Melted Jet Modeling)中。实施例1参考图1，为本技术快速成形工作台第一种实施例的结构示意图。该快速成 形工作台1从上至下依次包括有金属平台10和加热装置11，其中的金属平台10可以为铝 平台、铜平台、本文档来自技高网...

【技术保护点】
快速成形工作台，包括支撑装置和加热装置，所述支撑装置的上表面包括一支撑面用于支撑成形零件，所述加热装置用于通过对支撑装置加热进而对挤出的成形材料提供环境温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭戈，唐果林，颜旭涛，
申请(专利权)人：郭戈，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]