PLA材質3D打印作品的有機溶劑拋光裝置的制作方法

本發明涉及3d打印作品的拋光裝置，是在機械粗拋光工序之后所需的一種精細拋光裝置，具體是一種利用特殊的有機溶劑產生大量蒸汽并均勻與其表面相接觸而達到有機溶劑拋光裝置。

背景技術：

用pla材質所打印3d打印作品，雖然有著成型快，花費低的特點，粗糙的外表絕對是一個不可忽視的缺點，通常會因為各種因素而導致實際所得到的3d打印作品表面毛毛糙糙，這時就需要對3d打印作品進行后期處理——打磨。打磨又叫機械拋光，可以幫助消除3d打印模型表面的毛刺，打磨的工具是斜口鉗、砂紙，一開始是用斜口鉗去除較明顯的毛刺、拉絲及不需要的打印支撐。再使用較粗糙的砂紙，后期使用較細膩的砂紙。而且同一個地方不要操作時間過長，以防摩擦生熱過多熔化表面。經過機械拋光后，如果你仔細觀察，仍然可以看到模型通過打印頭層層堆積起來的痕跡，打個比方，就好比是丘陵地區的“層層梯田”，這時需要一種更為精細的表面“圓潤”拋光的有機溶劑拋光裝置。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供pla材質3d打印作品的有機溶劑拋光裝置，以解決上述背景技術中提出的種種問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：pla材質3d打印作品的有機溶劑拋光裝置，其特征在于由殼體、密封上蓋、透明鋼化玻璃、不銹鋼網格、加熱底板、藥劑蠕動泵、有機溶劑、控制面板、控制主板、ac－dc降壓電路構成一種將pla材質3d打印作品的表面實現利用有機溶劑的拋光裝置，pla材質3d打印作品通過有機溶劑的蒸熏而溶解成光滑表面，所揮發出的有機溶劑經過抽回液化以用于拋光的循環使用。拋光室的底部安裝有加熱底板，可在控制主板及溫度專感器的控制下，使有機溶劑保持沸騰而使大量的蒸汽充滿拋光室，在有機溶劑液面上方設置有不銹鋼網格，用以放置待進行有機溶劑拋光的3d打印作品，所述密封上蓋及拋光室前側采用透明鋼化玻璃材質，密封上蓋下沿有一圈彈性硅橡膠，以確保密封上蓋與拋光室構成密閉空間，所述密封上蓋上設有上蓋把手，便于手持上蓋把手打開密封上蓋而使上蓋向上掀起。所述藥劑蠕動泵內的管道采用耐腐蝕的硅橡膠圓管，不通電時管路自然呈關閉狀態，所述藥劑蠕動泵通過兩只藥劑蠕動泵固定螺釘固定在殼體上，所述藥劑蠕動泵上有藥劑蠕動泵入口、藥劑蠕動泵出口，藥劑蠕動泵入口與藥劑硅膠導管相連接，藥劑硅膠導管插入到有機溶劑液面以下，并達到有機溶劑試劑瓶的底部，藥劑蠕動泵出口與拋光室隱形藥劑管相連通，拋光室隱形藥劑管的底端的四周設有拋光室隱形藥劑管半圓出液口。有機溶劑試劑瓶內放置有易揮發的可溶解pla材質的專用有機溶劑，有機溶劑試劑瓶通過有機溶劑試劑瓶限位板限位固定在裝置內，有機溶劑試劑瓶的瓶口由有機溶劑試劑瓶密封蓋旋緊并保持密封狀態，有機溶劑試劑瓶密封蓋上部開有略小于藥劑硅膠導管的圓孔，與藥劑硅膠導管利用自身彈性保持密封不漏氣。所述控制面板位于殼體的前側底部，控制面板內部通過排錢與控制主板相連接，控制面板上包括電源開關、溫度控制按鍵、加液控制按鍵、溫度工作狀態顯示屏、加熱時間按鍵、抽液時間按鍵、抽氣時間按鍵等部件組成，其中電源開關控制ac－dc降壓電路的供電，溫度控制按鍵可加減調節有機溶劑的沸騰溫度，加液控制按鍵可調節加液的持續時間而控制有機溶劑的加液量，溫度工作狀態顯示屏可以顯示當前拋光裝置所處的工作階段，并實時顯示拋光室設在加熱底板圓心的溫度傳感器所感知的溫度，加熱時間按鍵可調節產生有機溶劑蒸汽的持續作用時間而控制有機溶劑拋光的程度，抽液時間按鍵可調節拋光室內有機溶劑回抽的作用時間，抽氣時間按鍵可調節拋光室內殘留有機溶劑蒸汽的回收液化的作用時間，有機溶劑拋光的所有流程完成后由蜂鳴器發出3d打印作品有機溶劑拋光完成的提示。

3d打印作品有機溶劑拋光完成后，手持上蓋把手打開密封上蓋而使上蓋向上掀起，即可取出拋光后的3d打印作品。

作為本發明進一步的方案：所述pla材質3d打印作品的有機溶劑拋光裝置，對于使pla耗材打印的3d打印作品而言，經多次實驗，拋光速度最快、拋光效果最佳是使用三氯甲烷這一有機溶劑。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明結構簡單合理，巧妙應用三氯甲烷有機溶劑，利用“相似相溶”原理，可以將pla材質打印的3d打印作品表面，由3d打印增材制造技術所自然形成的從“層層梯田”，變成表面“玉石圓潤”的質感。

附圖說明

圖1為本發明pla材質3d打印作品的有機溶劑拋光裝置的整體結構示意圖；

圖2為本發明pla材質3d打印作品的有機溶劑拋光裝置的使用效果圖；

圖3為本發明pla材質3d打印作品的有機溶劑拋光裝置的電路原理圖。

圖中：1-殼體、21-密封上蓋、22-上蓋把手、23-上蓋向上掀起、3-不銹鋼網格、4-加熱底板、5-控制面板、51-電源開關、52-溫度控制按鍵、53-加液控制按鍵、54-溫度工作狀態顯示屏、55-加熱時間按鍵、56-抽液時間按鍵、57-抽氣時間按鍵、58-蜂鳴器、6-藥劑蠕動泵、61-藥劑蠕動泵入口、62-藥劑蠕動泵出口、63-藥劑蠕動泵固定螺釘、64-藥劑硅膠導管、7-有機溶劑試劑瓶、71-有機溶劑液面、72-有機溶劑試劑瓶限位板、73-有機溶劑試劑瓶密封蓋、8-拋光室隱形藥劑管、81-拋光室隱形藥劑管半圓出液口、9-透明鋼化玻璃。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1，本發明實施例中，pla材質3d打印作品的有機溶劑拋光裝置，其特征在于，由殼體1、密封上蓋21、透明鋼化玻璃9、不銹鋼網格3、加熱底板4、藥劑蠕動泵6、控制面板5、有機溶劑、控制主板、ac－dc降壓電路構成一種將pla材質3d打印作品的表面實現利用有機溶劑的拋光裝置，pla材質3d打印作品通過有機溶劑的蒸熏而溶解成光滑表面，所揮發出的有機溶劑經過抽回液化以用于拋光的循環使用。拋光室的底部安裝有加熱底板4，可在控制主板及溫度傳感器的控制下，使有機溶劑保持沸騰而使大量的蒸汽充滿拋光室，在有機溶劑液面上方設置有不銹鋼網格3，用以放置待進行有機溶劑拋光的3d打印作品，所述密封上蓋21及拋光室前側采用透明鋼化玻璃9材質，密封上蓋21下沿有一圈彈性硅橡膠，以確保密封上蓋21與拋光室構成密閉空間，所述密封上蓋21上設有上蓋把手22，便于手持上蓋把手22打開密封上蓋21而使上蓋向上掀起23。所述藥劑蠕動泵6內的管道采用耐腐蝕的硅橡膠圓管，不通電時管路自然呈關閉狀態，所述藥劑蠕動泵6通過兩只藥劑蠕動泵固定螺釘63固定在殼體1上，所述藥劑蠕動泵6上有藥劑蠕動泵入口61、藥劑蠕動泵出口62，藥劑蠕動泵入口61與藥劑硅膠導管64相連接，藥劑硅膠導管64插入到有機溶劑液面71以下，并達到有機溶劑試劑瓶7的底部，藥劑蠕動泵出口62與拋光室隱形藥劑管8相連通，拋光室隱形藥劑管8的底端的四周設有拋光室隱形藥劑管半圓出液口81。有機溶劑試劑瓶7內放置有易揮發的可溶解pla材質的專用有機溶劑，有機溶劑試劑瓶7通過有機溶劑試劑瓶限位板72限位固定在裝置內，有機溶劑試劑瓶7的瓶口由有機溶劑試劑瓶密封蓋73旋緊并保持密封狀態，有機溶劑試劑瓶密封蓋73上部開有略小于藥劑硅膠導管64的圓孔，與藥劑硅膠導管64利用自身彈性保持密封不漏氣。所述控制面板5位于殼體1的前側底部，控制面板5內部通過排錢與控制主板相連接，控制面板5上包括電源開關51、溫度控制按鍵52、加液控制按鍵53、溫度工作狀態顯示屏54、加熱時間按鍵55、抽液時間按鍵56、抽氣時間按鍵57等部件組成，其中電源開關51控制ac－dc降壓電路的供電，溫度控制按鍵52可加減調節有機溶劑的沸騰溫度，加液控制按鍵53可調節加液的持續時間而控制有機溶劑的加液量，溫度工作狀態顯示屏54可以顯示當前拋光裝置所處的工作階段，并實時顯示拋光室設在加熱底板4圓心的溫度傳感器所感知的溫度，加熱時間按鍵55可調節產生有機溶劑蒸汽的持續作用時間而控制有機溶劑拋光的程度，抽液時間按鍵56可調節拋光室內有機溶劑回抽的作用時間，抽氣時間按鍵57可調節拋光室內殘留有機溶劑蒸汽的回收液化的作用時間，有機溶劑拋光的所有流程完成后由蜂鳴器58發出3d打印作品有機溶劑拋光完成的提示。

請參閱圖2，3d打印作品有機溶劑拋光完成后，手持上蓋把手22打開密封上蓋21而使上蓋向上掀起23，即可取出拋光后的3d打印作品，本發明pla材質3d打印作品的有機溶劑拋光裝置的實際使用效果如圖2所示。所述pla材質3d打印作品的有機溶劑拋光裝置，對于使pla耗材打印的3d打印作品而言，經多次實驗，拋光效果最好是三氯甲烷。

本發明的工作原理是：市電220v電壓由電源開關控制輸送至ac－dc降壓電路，得到arduino開源單片機所需的5v工作電壓，以及藥劑蠕動泵所需的12v直流電壓，還有一路交流220電壓經電源開關、保險管、加熱底板繼電器，再連接到加熱底板上。控制主板上設有arduino開源單片機模塊，其控制輸入端與控制面板通過排線相連接，同時由設在加熱底板圓心處的溫度傳感器向arduino開源單片機提供溫度信息。其控制輸出端一路通過加熱底板繼電器，控制加熱底板的工作與停止，并使拋光室的溫度恒定在有機溶劑的沸騰溫度，以使有機溶劑迅速汽化，arduino開源單片機輸出端另一路通過雙聯繼電器，通過將12v直流電的正負極的切換以控制藥劑蠕動泵的正轉與反轉，其正轉與反轉的持續作用時間由控制面板對應按鈕來控制調節。當所有有機溶劑拋光流程結束完成后，由arduino開源單片機輸出一個5v電壓，驅動蜂鳴器發出拋光完成提示聲音。本發明pla材質3d打印作品的有機溶劑拋光裝置在使用時，只需根據實際拋光的需求，輸入交互式拋光參數，便能全自動地智能化地完成有機溶劑拋光。

進一步地，為了讓人們更好地理解本發明的技術細節，將相關實驗操控數據公布，以便他人進一步地提升改進出新的技術方案。但需說明的是實際的數據受拋光室的容積、裝置的材質、藥劑蠕動泵性能等多個相關因素有關，以下實驗數據僅作為本實施例實際采用的技術參數所對應的實驗結果，提供同行人員一定的技術參考。下面是pla耗材3d打印作品的三氯甲烷的拋光測試實驗數據，為了控制多變呈因素的影響，本次實驗統一使用相同的3d打印機打印出的同一個顏色的同一種3d作品進行測試。

（1）時間影響因素的測試

（2）溶劑的溫度因素的測試

（3）溶劑抽空固化時間的影響測試

實驗數據分析：基于三氯甲烷的物理性質，汽化量越來越大，拋光效果越來越明顯，同時所需要的工作時間也相應地減少，如果作用時間過長，會造成作品的細節部分因溶解過度而造成細節丟失現象，而抽空固化時間因環境因素變化不大，只需確保足夠的時間，便能達到表面溶劑揮發完全而不再粘手，且不易在作品上留下手的指紋。基于pla材質，在本作品提供的技術拋光條件下，其拋光最佳方案數據為：控溫60度，拋光作用時間7分種，抽空固化時間需達10分鐘以上。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。