【技术领域】
本实用新型属于3d打印技术领域，具体涉及一种大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板。
背景技术：
熔融沉积成型(fuseddepositionmodeling；fdm)是一种广泛应用的聚合物3d打印成型技术。在这一增材制造技术中，塑料聚合物被加热熔化以熔体的形式堆积粘附在预定的打印位置，打印制品最终由熔体逐条逐层堆积粘结成型。
在这个过程中，聚合物冷却硬化过程中会产生收缩变形，由于打印过程中各部位温度不一、形状不均匀，导致产生的收缩变形不同步、不均一，当打印制件内部产生的收缩变形大于打印制件与底板的粘结力时，制件就会从打印底板局部脱落出现翘曲变形。
制品尺寸越大、翘曲越明显，翘曲的制品甚至会干涉到打印机喷嘴的移动造成打印无法继续进行，使得fdm技术在大尺寸零件快速成型的应用中困难重重，阻碍了fdm技术的推广运用。
为此，技术人员一般在打印底板上铺设耐高温塑料膜、刷涂水溶性胶水、提高打印底板的加热温度等方法来抑制翘曲变形的产生。然而，这些措施在小尺寸工件或者本身收缩率较低的材料来说效果明显，但对于大尺寸制件(成型尺寸大于2m)或者收缩变形比较大的材料来说，作用有限；现有的底板基本都是依靠底部加热来提高工件与底板的粘接并减小变形，加热温度一般在材料的玻璃化温度附近效果较好，这种方法对与小尺寸，玻璃化温度较低的材料比较容易实现，但随着工件尺寸的增加及一些耐高温材料的打印需求，底板加热到合适的温度需要巨大的功率消耗，且效果一般。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板；以解决现有技术中大尺寸制件在打印过程中收缩变形较大的技术问题。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板，包括：容器，所述容器内装载有固化的柔性胶体，固化的柔性胶体表面上铺设有打印材料颗粒，打印材料颗粒一部分在柔性胶体中，所述打印材料颗粒与工件的材质相同；
所述工件的下表面被固化的柔性胶体的上表面覆盖。
本实用新型的进一步改进在于：
优选的，所述容器为木质材料。
优选的，木质材料为奥松板、木工板或欧松板。
优选的，所述柔性胶体为白乳胶、环氧基胶黏剂或酚醛基胶黏剂。
优选的，柔性胶体内填充有填充物。
优选的，所述填充物为无机填料或弹性颗粒。
优选的，所述容器的截面和工件底面形状相同。
优选的，容器的截面面积大于工件底面面积。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型公开了一种大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板，该打印底板在容器中装载有固化的柔性胶体，固化的柔性胶体表面上铺设有打印材料颗粒，在打印材料颗粒上进行增材制造。整个打印底板不需加热，节能环保；底板表面材料与打印材料为同种材料，表面颗粒与熔融态的表面材料具有良好的粘接效果；打印完成后，直接从柔性胶体上铲除打印件，便于取件；底板可重复修复使用，成本低；可随工件形状，最大限度的避免材料浪费；底板采用多种材料复合而成，底板表面材料为与打印材料一致的原材料，以满足对不同打印温度材料的需求；柔性底板，有助于打印过程中内应力的释放，可有效防止应力集中导致的开裂。
进一步的，容器为木质材料，木质材料价廉、易得、易加工。
进一步的，柔性胶体选用白乳胶、环氧基胶黏剂或酚醛基胶黏剂，此类胶体为良好的粘接效果的热塑性胶黏剂或热固性胶黏剂。
进一步的，柔性胶体内填充有填充物，能够对柔性胶体的刚性进行调节。
【附图说明】
图1为本实用新型的结构示意图；
其中：1-容器；2-柔性胶体；3-打印材料颗粒；4-工件。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型公开了一种大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板；参见图1，本实用新型底板包括容器1，容器1的材质为木质材料，木质容器采用平整度高且便于加工的木质板材或胶木复合板材，如奥松板、木工板或欧松板，容器1根据待打印工件4的形状和尺寸进行设计，制作成具有一定形状及容积的容器1，容器1的形状能够为圆筒状、矩形筒状或其他形式的容器，容器1在设计过程中，为最大限度节约底板材料，将容器1的横截面加工成与待代加工件形状相同，但其上表面的面积大于待加工件底面的形状；容器1内灌装有柔性胶体2，所述柔性胶体2要求为与木质板材有良好的粘接效果的热塑性胶黏剂或热固性胶黏剂，如白乳胶、环氧基胶黏剂和酚醛基胶黏剂，为了保证支撑效果，可在柔性胶体2中加入不同类型的填充物来对胶体刚性进行调节，如无机填料或弹性颗粒，实施过程中，填充物与柔性胶体2提前以一定比例均匀混合，对于填充物并无固定种类的要求，但是基本要满足的要求是与柔性胶体2本身具有良好的结合效果，硬化后与柔性胶体2处于一个整体的状态，而不能相互分离；柔性胶体2的上部铺设有与待工件4材料相同的打印材料颗粒3，打印材料颗粒3均匀铺设在整个柔性胶体2的表面，打印材料颗粒3一部分位于柔性胶体2中，另一部分位于柔性胶体2的外部，以保证打印材料颗粒3与柔性胶体2有足够的结合力，同时可以在打印时隔离打印头与柔性胶体2。
本实用新型的大尺寸防翘曲易取件聚合物三维打印底板的制作使用方法包括以下步骤：
步骤1，根据待加工件的目标形状，将木质材料加工制作成具有一定形状的容器1，所述容器1的形状和目标工件4的形状相同，其截面积大于目标工件4的截面积；容器1的厚度依据柔性胶体2的厚度决定，柔性胶体2的厚度由目标工件4的材料特性、尺寸大小和容器1本身的刚性决定，柔性胶体2的厚度设计原则为，目标工件4在收缩过程中，柔性胶体2不会从容器1中被拔出脱离。
步骤2，在容器1中灌装柔性胶体2，对工件4的底板提供柔性支撑；为保证柔性胶体2具有良好的硬化效果，需将其分次加入木质容器1中，待前一层胶体硬化后再加入下一层，直至达到所需要的柔性胶体2的厚度；
步骤3，在柔性胶体2上部铺设与打印材料相同的打印材料颗粒3，具体过程为：
最后一层柔性胶体2加入后，待其硬化至一定程度(打印材料颗粒3铺至其上不发生明显沉降为标准)，铺设打印材料颗粒3，将打印材料颗粒3插入在最上层的柔性胶体2中，并用平板工具将表面处理平整。
待表面的打印材料颗粒3与柔性胶体2固结在一起之后，用铜刷将表面粘接不牢的未与胶体粘接在一起的打印材料颗粒3去除，并用吸尘器清理干净；最终的打印材料颗粒3保证部分在胶体里面，部分露在外面，完成柔性底板制作；
步骤4，在底板上进行工件的打印，以保证整个底板与工件4底层有良好粘接效果，并对打印首层时高温熔融料对柔性胶体2高温破坏起到一个缓冲作用；
步骤5，打印完成之后，铲去工件4，并对铲去部分用过的原有柔性胶体2及打印材料颗粒3修复并硬化，可实现柔性底板的多次使用。
该方法首先根据目标工件的形状制备容器，然后在容器内填充柔性胶体，在柔性胶体上铺设打印材料颗粒，然后在打印材料颗粒上打印工件。该方法的表面材料可部分隔离高温熔融打印材料对胶体材料的高温破坏，避免随着打印材料的更换，需要更换不同类型的胶体材料；柔性底板避免打印过程中应力集中导致的开裂等缺陷；取件时只需将工件底部边缘位置铲开就能比较容易的将工件取下；将工件去掉后，该柔性底板可实现修复重复利用。
实施例
(1)拟打印一个abs材质，底面尺寸为400mm*400mm的制件；
(2)采用奥松板制作一个450mm*450mm*5mm(长宽高)的矩形木质容器；
(3)将木质容器内部底面用铁刷刷毛，做粗糙化处理；
(4)用吸尘器将木质容器1内部木屑及粉尘处理干净；
(5)在木制容器中倒入白乳胶，分三次将白乳胶倒入，每次倒入的厚度在1-1.5mm之间，每次倒入后静置，待第一层倒入的白乳胶固化后，倒入第二层，第二层硬化后，倒入第三层，将最上面一层的乳胶表面抹平，保证白乳胶上表面距离木质容器上口边缘1-1.5mm左右；
(6)将烘干的abs颗粒(为3mm圆柱料)均匀铺设在柔性胶体2的表面，铺设高度高出木质容器上口边缘1-1.5mm左右；
(7)采用一个尺寸大于木质容器上口的平板将颗粒向下按压，使整体颗粒表面与木质容器上口边缘平齐，夯实柔性胶体2；
(8)将制作好的柔性底板放置通风干燥处使其快速硬化；
(9)待白乳胶硬化后用吸尘器吸去表面未粘接的颗粒；
(10)用铜刷在柔性底板表面反复刷3-5遍，刷去表面粘接不牢的颗粒并用吸尘器吸去刷掉的颗粒，即完成柔性底板的制作。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板，其特征在于，包括：容器(1)，所述容器(1)内装载有固化的柔性胶体(2)，固化的柔性胶体(2)表面上铺设有打印材料颗粒(3)，打印材料颗粒(3)一部分在柔性胶体(2)中，所述打印材料颗粒(3)与工件(4)的材质相同；
所述工件(4)的下表面被固化的柔性胶体(2)的上表面覆盖。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板，其特征在于，所述容器(1)为木质材料。
3.根据权利要求2所述的一种大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板，其特征在于，木质材料为奥松板、木工板或欧松板。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板，其特征在于，所述柔性胶体(2)为白乳胶、环氧基胶黏剂或酚醛基胶黏剂。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板，其特征在于，所述容器(1)的截面和工件(4)底面形状相同。
6.根据权利要求5所述的一种大尺寸防翘曲易取件的3d打印柔性底板，其特征在于，容器(1)的截面面积大于工件(4)底面面积。
技术总结