3D принтер

Полезная модель относится к технологии изготовления трехмерного (объемного) изделия (физического объекта) по цифровой 3D-модели методом экструзионного осаждения последовательных слоев текучего строительного материала, в частности, расплавленной полимерной нити, с помощью 3D-принтера, может быть использована, например, для изготовления деталей машин, протезов, имплантатов, сувениров и других изделий сложной формы.
Известен 3D-принтер для послойного изготовления объемных деталей, включающий корпус, печатающую головку, расположенную в корпусе, закрепленную на каретке и снабженную модулем ее перемещения в плоскости XY; рабочий стол, выполненный с возможностью подогрева рабочей поверхности, закрепленный на основании и снабженный модулем перемещения по оси Z; контроллер, выполненный с возможностью управления процессом послойного изготовления (выращивания) объемных деталей; катушку (картридж) с проволочным расходным материалом, выполненную с возможностью подачи расходного материала в печатающую головку (патент на полезную модель РФ № 164 639 МПК B41F 17/00 опубликовано 10.09.2016).
Недостатком полезной модели является высокая погрешность формообразования изделий, полученных аддитивными методами.
Технической задачей является повышение точности работы  принтера  а именно повышение точности создаваемой  формы изделий аддитивными методами за счет снижения погрешности формообразования.
Техническая задача достигается за счет того, что 3D-принтер для послойного изготовления объемных деталей, включающий корпус, печатающую головку, расположенную в корпусе, закрепленную на каретке и снабженную модулем ее перемещения в плоскости XY, рабочий стол, выполненный с возможностью подогрева рабочей поверхности, закрепленный на основании и снабженный модулем перемещения по оси Z; контроллер, выполненный с возможностью управления процессом послойного изготовления (выращивания) объемных деталей; катушку (картридж) с проволочным расходным материалом, выполненную с возможностью подачи расходного материала в печатающую головку; рабочий стол выполнен таким образом, что имеет возможность поворота вокруг оси Z, X, что позволяет при помощи контроллера управления процессом послойного изготовления (выращивания) объемных деталей ориентировать деталь таким образом, чтобы ось печатающей головки совпадала с нормалью к ближайшей точкой поверхности детали, обеспечивая формирование поверхности детали участками наплавляемых слоев, имеющих больший радиус кривизны, снижая, таким образом, погрешность формообразования.
Техническая сущность и принцип действия полезной модели поясняются фиг. 1 – вид спереди 3D-принтера; фиг. 2 – вид сверху 3D-принтера; фиг. 3 – основание рабочего стола 3D-принтера, фиг.4 - схема построения полусферы на принтере аналоге, фиг. 5 - схема построения полусферы на предлагаемом 3D-принтере.
3D-принтер для послойного изготовления объемных деталей, включающий корпус 1, расположенную в корпусе печатающую головку 2, закрепленную на каретке печатающей головки 3, имеющей возможность перемещения по оси Х посредством двигателя перемещения по оси Х 4, направляющих перемещения по оси Х 30, 31 и передачи винт-гайка для перемещения по оси Х 12; имеющей возможность перемещения по оси Y посредством двигателя перемещения по оси Y 13 направляющих перемещения по оси Y 32, 33 и передачи винт-гайка перемещения по оси Y 14; рабочий стол 5, выполненный с возможностью подогрева рабочей поверхности, закрепленный на основании 6, имеющем возможность перемещения по оси Z посредством двигателей перемещения по оси Z 15, 16 направляющих перемещения по оси Z 34, 35, 36, 37 и передач винт-гайка для перемещения по оси Z 17,18; при этом рабочий стол 5 закреплен на каретке основания 27 на валу поворота рабочего стола вокруг оси Z 29, имеет возможность поворота вокруг оси Х посредством вала поворота каретки основания вокруг оси Х 28, шестерен поворота каретки основания вокруг оси Х 23,24, ремня поворота каретки основания вокруг оси Х 25, двигателя поворота каретки основания вокруг оси Х 26; имеет возможность вращения вокруг оси Z посредством вала поворота рабочего стола вокруг оси Z 29, закрепленного на каретке основания 27, шестерен поворота рабочего стола относительно оси Z 19,20, ремня поворота рабочего стола относительно оси Z 21, двигателя поворота рабочего стола относительно оси Z 22, что позволяет посредством контроллера 8  управления процессом послойного изготовления (выращивания) объемных деталей, ориентируя деталь 9 таким образом, чтобы ось печатающей головки 2 совпадала с нормалью к ближайшей точкой поверхности детали 9, обеспечивая формирование поверхности детали 9 участками наплавляемых слоев, имеющих больший радиус кривизны, снижая таким образом погрешность формообразования.
Полезная модель работает следующим образом, контроллер 8, выполненный с возможностью управления процессом послойного изготовления (выращивания) объемных деталей 9 управляет перемещением каретки 3 вдоль осей X,Y, а так же поворотом рабочего стола 5 вокруг оси Z и поворотом каретки основания рабочего стола 27 вокруг оси Х, ориентируя деталь 9 таким образом, чтобы ось печатающей головки 2 совпадала с нормалью к ближайшей точкой поверхности детали 9, обеспечивая формирование поверхности детали 9 участками наплавляемых слоев, имеющих больший радиус кривизны, снижая таким образом погрешность формообразования.
Применение данного 3D-принтера обеспечит повышение точности формы изделий аддитивными методами за счет снижения погрешности формообразования.
Проведенные исследования показали, что при формообразовании полусферы методом 3D-печати, АBS пластиком на устройствах, обеспечивающих ориентацию печатающей головки перпендикулярно оси печатающей головки, наблюдается снижение погрешности формообразования на 15%.