一种水凝胶3D打印成型装置

本发明涉及增材制造，具体地说，涉及一种水凝胶3d打印成型装置。

背景技术：

1、3d打印是一种基于数字模型文件、通过逐层堆积材料来构造三维物体的增材制造技术，其中挤出式3d打印通过喷嘴将材料以连续线条的形式挤出并逐层堆叠成型，具有结构简单、成本低、材料兼容性广等优势，是目前水凝胶打印中最常用的方式之一，水凝胶3d打印则是以水凝胶作为打印材料的一种特殊3d打印技术，水凝胶是一种含水量极高的三维亲水聚合物网络，具有柔软、易变形和机械强度低的特点。

2、现有水凝胶3d打印装置水凝胶材料通常需紫外光照射引发光交联才能快速固化定型，而紫外光对人体皮肤和眼睛具有明确伤害风险，部分设备依赖操作人员手动使用紫外灯照射，操作者需直接暴露在紫外光下，另有部分设备虽有防护结构但防护板开合仍需人工手动操作，并且水凝胶打印过程中托板需保持绝对稳定以确保逐层堆积精度，因此托板通常采用螺栓紧固方式，打印完成后需要逐个解除螺栓后再取出托板进行取料，增加了操作步骤的复杂性，也引入了人为失误的风险。

3、因此我们对此做出改进，提出一种水凝胶3d打印成型装置。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种水凝胶3d打印成型装置。

2、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种水凝胶3d打印成型装置，包括箱体和打印机本体，所述打印机本体固定安装在箱体底部内壁，所述箱体一侧安装有防护组件，所述箱体底部内壁固定连接有安装板，所述安装板上端开设有两个呈对称设置的插槽，两个所述插槽内均插接有插板，两个所述插板上端共同固定连接有托板，所述安装板内部安装有卡接组件，所述安装板内安装有两个呈对称设置的限位组件，两个所述限位组件分别对应两个插槽。

3、优选的，所述防护组件包括固定连接在箱体一侧的两个固定板，两个所述固定板呈对称设置，两个所述固定板上均开设有滑动槽，两个所述滑动槽内壁均滑动连接有滑动块，两个所述滑动块之间共同固定连接有防护板。

4、优选的，其中一个所述滑动槽内壁转动连接有单向螺杆一，另一个所述滑动槽内壁固定连接有导向杆，其中一个所述滑动块螺纹套设在单向螺杆一外部，另一个所述滑动块滑动套设在导向杆外部，设置有单向螺杆一的所述固定板侧壁固定连接有电机，所述电机的输出端转动贯穿固定板并固定连接在单向螺杆一一端。

5、优选的，所述卡接组件包括开设在安装板内部的转动腔，两个所述插槽一侧内壁均开设有移动槽，两个所述移动槽呈对称设置，两个所述移动槽内壁均滑动连接有卡接杆，两个所述插槽另一侧内壁均开设有卡槽，两个所述卡槽呈对称设置，两个所述卡接杆分别和两个卡槽配合卡接，两个所述移动槽内壁均转动连接有单向螺杆二，两个所述单向螺杆二的螺纹方向相反，两个所述卡接杆分别螺纹套设在两个单向螺杆二外部，所述防护板一侧固定连接有齿条。

6、优选的，所述转动腔内壁转动连接有蜗轮和蜗杆，所述蜗轮和蜗杆相互啮合，所述蜗轮的两端分别转动贯穿转动腔两侧内壁，所述蜗轮的两端分别固定连接在两个单向螺杆二一端，所述安装板一侧转动连接有直齿轮，所述直齿轮的输出端转动贯穿安装板并固定连接在蜗杆一端，所述直齿轮和齿条相互啮合。

7、优选的，所述限位组件包括开设在安装板内部的容纳腔，所述容纳腔内壁固定连接有多个弹簧，所述容纳腔内壁滑动连接有滑动板，所述滑动板固定连接在多个弹簧一端，所述滑动板远离弹簧的一端固定连接有楔形块，所述楔形块滑动贯穿容纳腔内壁，且所述楔形块滑动在插槽内部。

8、优选的，所述防护板上开设有观察口，所述观察口内壁固定连接有透明隔离板，所述透明隔离板为经uv处理的亚克力板。

9、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

10、1、本发明防护组件通过电机驱动单向螺杆一转动，带动滑动块沿滑动槽移动，从而实现防护板的自动开启和关闭，在打印过程中，防护板处于关闭状态，能够有效隔绝紫外线灯发出的紫外光，避免紫外线外泄对操作人员造成伤害，打印完成后，防护板自动开启，便于用户取出托板和打印件，整个开合过程无需人工手动操作，既提升了使用的便捷性，也避免了人工操作时可能带来的紫外线暴露风险。

11、2、本发明防护板关闭时，防护板上的齿条与直齿轮啮合，带动蜗杆、蜗轮转动，进而驱动两个螺纹方向相反的单向螺杆二同步转动，使两个卡接杆分别卡入对应的卡槽中，实现对托板的自动锁紧固定，确保打印过程中托板不会发生位移，保证打印精度，打印完成后，防护板自动开启，齿条带动直齿轮反向转动，卡接杆从卡槽中滑出，自动解除对托板的固定，用户即可将托板抽出箱体，便于通过浸泡方式无损取下打印件，将防护板的开合与托板的锁紧和解锁联动，无需额外操作步骤，显著提升了操作效率和打印可靠性。

12、3、本发明将插板插入插槽的过程中，插板的一端接触到楔形块的倾斜面，推动楔形块压缩弹簧并缩回容纳腔内，当插板完全插入插槽后，弹簧的弹力推动楔形块抵在插板侧壁，实现对托板的初步限位固定，即可在卡接组件完成最终锁紧之前，托板已经被稳定地限制在指定位置，不会因为插板与插槽之间的间隙而发生晃动和偏移，从而确保卡接杆能够准确地对准卡槽并顺利卡入，提升了托板安装的可靠性和一致性。

1.一种水凝胶3d打印成型装置，包括箱体（1）和打印机本体（2），所述打印机本体（2）固定安装在箱体（1）底部内壁，其特征在于，所述箱体（1）一侧安装有防护组件（3），所述箱体（1）底部内壁固定连接有安装板（4），所述安装板（4）上端开设有两个呈对称设置的插槽（5），两个所述插槽（5）内均插接有插板（6），两个所述插板（6）上端共同固定连接有托板（7），所述安装板（4）内部安装有卡接组件（8），所述安装板（4）内安装有两个呈对称设置的限位组件（9），两个所述限位组件（9）分别对应两个插槽（5）。

2.根据权利要求1所述的一种水凝胶3d打印成型装置，其特征在于，所述防护组件（3）包括固定连接在箱体（1）一侧的两个固定板（301），两个所述固定板（301）呈对称设置，两个所述固定板（301）上均开设有滑动槽（302），两个所述滑动槽（302）内壁均滑动连接有滑动块（303），两个所述滑动块（303）之间共同固定连接有防护板（304）。

3.根据权利要求2所述的一种水凝胶3d打印成型装置，其特征在于，其中一个所述滑动槽（302）内壁转动连接有单向螺杆一（305），另一个所述滑动槽（302）内壁固定连接有导向杆（306），其中一个所述滑动块（303）螺纹套设在单向螺杆一（305）外部，另一个所述滑动块（303）滑动套设在导向杆（306）外部，设置有单向螺杆一（305）的所述固定板（301）侧壁固定连接有电机（307），所述电机（307）的输出端转动贯穿固定板（301）并固定连接在单向螺杆一（305）一端。

4.根据权利要求2所述的一种水凝胶3d打印成型装置，其特征在于，所述卡接组件（8）包括开设在安装板（4）内部的转动腔（801），两个所述插槽（5）一侧内壁均开设有移动槽（802），两个所述移动槽（802）呈对称设置，两个所述移动槽（802）内壁均滑动连接有卡接杆（803），两个所述插槽（5）另一侧内壁均开设有卡槽（804），两个所述卡槽（804）呈对称设置，两个所述卡接杆（803）分别和两个卡槽（804）配合卡接，两个所述移动槽（802）内壁均转动连接有单向螺杆二（805），两个所述单向螺杆二（805）的螺纹方向相反，两个所述卡接杆（803）分别螺纹套设在两个单向螺杆二（805）外部，所述防护板（304）一侧固定连接有齿条（806）。

5.根据权利要求4所述的一种水凝胶3d打印成型装置，其特征在于，所述转动腔（801）内壁转动连接有蜗轮（807）和蜗杆（808），所述蜗轮（807）和蜗杆（808）相互啮合，所述蜗轮（807）的两端分别转动贯穿转动腔（801）两侧内壁，所述蜗轮（807）的两端分别固定连接在两个单向螺杆二（805）一端，所述安装板（4）一侧转动连接有直齿轮（809），所述直齿轮（809）的输出端转动贯穿安装板（4）并固定连接在蜗杆（808）一端，所述直齿轮（809）和齿条（806）相互啮合。

6.根据权利要求1所述的一种水凝胶3d打印成型装置，其特征在于，所述限位组件（9）包括开设在安装板（4）内部的容纳腔（901），所述容纳腔（901）内壁固定连接有多个弹簧（902），所述容纳腔（901）内壁滑动连接有滑动板（903），所述滑动板（903）固定连接在多个弹簧（902）一端，所述滑动板（903）远离弹簧（902）的一端固定连接有楔形块（904），所述楔形块（904）滑动贯穿容纳腔（901）内壁，且所述楔形块（904）滑动在插槽（5）内部。

7.根据权利要求2所述的一种水凝胶3d打印成型装置，其特征在于，所述防护板（304）上开设有观察口，所述观察口内壁固定连接有透明隔离板（10），所述透明隔离板（10）为经uv处理的亚克力板。

8.根据权利要求1所述的一种水凝胶3d打印成型装置，其特征在于，所述打印机本体（2）上安装有紫外线灯（11），所述箱体（1）一侧安装有控制面板（12）。