ES1300140U - Maquina modular de fabricacion 3d - Google Patents
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Abstract
Máquina modular de fabricación en 3D que comprende un chasis (1) sobre el cual se apoya una base principal (2), un hueco (3) bajo el chasis (1), caracterizada por que comprende: - un soporte de cabezal (17) desplazable en los ejes X, Y y Z, tal que dicho soporte de cabezal (17) comprende una placa móvil (30) fijada a al menos un patín de eje Y (29) desplazable a lo largo de al menos una guía de precisión del eje Y (28) localizada en una estructura de soporte del eje Y (27), tal que dicha estructura de soporte del eje Y (27) va montada sobre unos patines del eje Z (26) desplazables a lo largo de unas guías de precisión del eje Z (25), tal que dichas guías de precisión del eje Z (25) se localizan sobre unos pilares (24) que, a su vez, van montados sobre unos patines de eje X (23) desplazables a lo largo de unas guías lineales de precisión de eje X (22), tal que dichas guías lineales de precisión de eje X (22) están fijadas a la base principal (2); y - al menos un módulo a elegir entre: - módulo de impresión 3D (18); - módulo láser (19), y - módulo de fresado (20). donde uno de los módulos (18, 19, 20) se fija a la placa móvil (30).
Description
DESCRIPCIÓN
MÁQUINA MODULAR DE FABRICACIÓN 3D
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una máquina modular de fabricación 3D que presenta una variedad de cabezales intercambiables, para poder realizar distintos trabajos, que se fijan a una estructura base, de modo que dicha estructura base con los distintos cabezales realiza los distintos trabajos sin necesitar distintas máquinas para cada trabajo. La máquina objeto de la invención es de aplicación en la industria de la fabricación, concretamente en la industria de la fabricación 3D.
Antecedentes de la invención
La fabricación de productos en su estado final en multitud de ocasiones requiere de la realización de tres tareas, en primer lugar, una fabricación del producto en basto o en un primer estado, a continuación, se somete al producto en basto a un trabajo de fresado o corte y grabado por arranque de virutas o a un trabajo de corte y grabado por láser.
Las máquinas del estado de la técnica que realizan estas tareas son máquinas independientes lo que hace que sea necesario tener un espacio disponible para la fabricación donde las tres máquinas puedan alojarse.
Las máquinas dedicadas a la fabricación del producto en basto, al corte o grabado por arranque de viruta y al corte o grabado por láser, tienen varios de sus componentes comunes, por lo que se podría considerar crear una máquina que integre todas las funcionalidades comentadas, lo que repercutirá en un ahorro de espacio y de costes.
Existe en el mercado alguna máquina de este estilo, pero su desempeño es precario; sus superficies de trabajo son muy reducidas y los componentes de baja calidad. Son destinadas a un uso de aprendizaje o iniciación.
Descripción de la invención
Es objeto de la invención una máquina modular de fabricación en 3D que comprende un chasis sobre el cual se apoya una base principal, un hueco bajo el chasis que comprende un soporte de cabezal desplazable en los ejes X, Y y Z, tal que dicho soporte de cabezal comprende una placa móvil fijada a al menos un patín de eje Y desplazable a lo largo de
al menos una guía de precisión del eje Y localizada en una estructura soporte del eje Y, tal que dicha estructura soporte del eje Y va montada sobre unos patines del eje Z desplazables a lo largo de unas guías de precisión del eje Z, tal que dichas guías de precisión del eje Z se localizan sobre unos pilares que, a su vez, van montados sobre unos patines de eje X desplazables a lo largo de unas guías lineales de precisión del eje X, tal que dichas guías lineales de precisión del eje X están fijadas a la base principal; y al menos un módulo a elegir entre módulo de impresión 3D, módulo láser y un módulo de fresado, donde uno de los módulos se fija a la placa móvil.
La máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención comprende husillos de bolas de precisión movidos por motores paso a paso de bucle cerrado, tal que dichos husillos de bolas de precisión van conectados a los patines mediante tuercas de bolas anti holgura.
La máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención comprende una pluralidad de bases para conectar los módulos, tal que cada base es diferente para cada módulo.
En la máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención cada módulo tiene un conector con diferente número de pines, lo que implica que solo se pueda conectar en su base correspondiente.
En la máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención en el hueco localizado bajo el chasis, se localizan un enfriador de agua, un cuadro eléctrico, y un tubo generador del láser.
La máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención comprende dos puertas frontales para acceso al hueco bajo el chasis y dos rejillas de ventilación con filtros a los lados de las puertas frontales.
La máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención comprende una zona de trabajo sobre la base principal, dos puertas para acceso al a zona de trabajo, una ventana con una tapa atornillada a cada lado de la zona de trabajo, donde una de las puertas comprende una bandeja de soporte para unas pantallas y un puerto USB para la lectura de los archivos digitales.
En la máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención las puertas y las ventanas comprenden cristales con protección UV contra la luz emitida por el láser.
En la máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención el módulo de impresión 3D comprende un sensor de autonivelado para el nivelado entre una boquilla de impresión y una base de impresión, un fusor encargado de fundir un filamento, que comprende un cartucho calentador para la fusión del filamento y un termistor para el control de la temperatura, una boquilla enroscada al fusor, un extrusor encargado de empujar el filamento hacia el fusor, un motor de empuje para el movimiento del extrusor, un disipador para romper un puente térmico entre el fusor y el extrusor, un espárrago roscado en el interior del disipador, con una perforación longitudinal para paso del filamento, un ventilador de capa para enfriar el material fundido depositado sobre la pieza, y un sensor de filamento para detectar una rotura o final de filamento y pausar la impresión.
La máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención comprende una base de impresión que comprende un cristal templado sobre el que se realiza la impresión, un marco metálico, una pluralidad de almohadillas calefactables, y un aislante térmico, que dirige el calor de las almohadillas calefactables al cristal templado.
La máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención comprende una bancada de fresado que es de aluminio ranurado para su empleo con el módulo de fresado y también comprende una base de corte que, en la realización preferente de la invención, es de panal de abeja, para su empleo con el módulo láser.
En la máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención el módulo de fresado comprende una fresa, un motor de fresado y un tubo de aire comprimido para la refrigeración de la fresa.
La máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención puede comprender un eje rotatorio.
En la máquina modular de fabricación en 3D objeto de la invención el módulo láser comprende un cabezal láser, un sensor de altura, un puntero láser, y un tubo de aire comprimido para la refrigeración del cabezal láser.
Breve descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva de un juego de dibujos en base a los que se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del objeto de la invención.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de la máquina objeto de la invención con las puertas cerradas.
La figura 2 muestra una vista en detalle de la zona de control de la máquina objeto de la invención mostrando pantallas y controladores de la citada máquina.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva del módulo láser de la máquina objeto de la invención.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva del módulo de impresión 3D de la máquina objeto de la invención.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva del módulo de fresado de la máquina objeto de la invención.
La figura 6 muestra una vista de la parte inferior de la máquina objeto de la invención, mostrando el hueco de la citada máquina.
La figura 7 muestra una vista en perspectiva de la máquina objeto de la invención mostrando el cabezal láser y los componentes que permiten la movilidad en los ejes X, Y y Z del soporte de cabezal.
La figura 8 muestra una vista en perspectiva de la máquina objeto de la invención mostrando el cabezal de impresión 3D y los componentes que permiten la movilidad en los ejes X, Y y Z del soporte de cabezal.
La figura 9 muestra una vista en perspectiva de la máquina objeto de la invención mostrando el cabezal de fresado y los componentes que permiten la movilidad en los ejes X, Y y Z del soporte de cabezal.
Las referencias numéricas empleadas en las figuras son:
1. chasis,
2. base principal,
3. hueco,
4. puerta frontal,
5. rejillas de ventilación con filtros,
6. enfriador de agua,
7. cuadro eléctrico,
8. tubo generador del láser,
9. zona de trabajo,
10. puerta,
11. ventana,
12. cristal,
13. tapa atornillada,
14. bandeja soporte a pantallas,
15. pantalla,
16. puerto USB,
17. soporte de cabezal,
18. módulo de impresión 3D,
19. módulo láser,
20. módulo de fresado,
21. bancada de aluminio ranurado,
22. guía lineal de precisión de eje X,
23. patín de eje X,
24. pilar,
25. guías lineales de precisión del eje Z,
26. patines del eje Z,
27. estructura de soporte del eje Y,
28. guía lineal de precisión del eje Y,
29. patín de eje Y,
30. placa móvil,
31. husillos de bolas de precisión,
32. motores paso a paso de bucle cerrado,
33. tuerca de bolas anti holgura,
34. sensores inductivos de final de carrera,
35. sensor de autonivelado,
36. boquilla de impresión,
37. base de impresión,
38. fusor
39. cartucho calentador,
40. termistor,
41. extrusor,
42. motor de empuje,
43. disipador,
44. espárrago,
45. ventilador de capa,
46. cristal templado,
47. marco metálico,
48. almohadilla calefactable,
49. placa controladora de módulo impresión 3D y fresado,
50. motor de fresado,
51. portafresas,
52. tubo de aire comprimido,
53. eje rotatorio,
54. controlador de velocidad de giro de la fresa,
55. potenciómetro,
56. compresor interno,
57. visualizador de voltaje y potencia de la fresa,
58. botones del panel de control,
59. cabezal de láser de CO2 ,
60. sensor de altura,
61. puntero láser,
62. tubo de aire comprimido para la refrigeración del cabezal láser,
63. espejos,
64. sensor de filamento, y
65. placa controladora de módulo láser.
Descripción detallada de la invención
Es objeto de la invención una máquina modular de fabricación 3D que comprende un chasis (1) sobre el cual se apoya una base principal (2), tal que bajo el chasis (1) se localiza un hueco (3) para almacenaje, al que dan acceso dos puertas frontales (4). A ambos lados de
las puertas frontales (4) se localizan dos rejillas de ventilación con filtros (5) para la refrigeración de los componentes internos.
En el hueco (3) localizado bajo el chasis (1), se localizan:
- un enfriador de agua (6),
- un cuadro eléctrico (7), y
- un tubo generador del láser (8).
En la parte superior de la máquina se localiza la zona de trabajo (9) a la que se accede mediante dos puertas (10) con cristales (12); una de las puertas (10) dispone de una bandeja (14) que da soporte a unas pantallas (15) para el control de la impresión 3D, fresadora y láser; así como un puerto USB (16) para la lectura de los archivos digitales.
Los laterales de la zona de trabajo (9) cuentan con una ventana (11) con cristal (12) y con una tapa atornillada (13), la cual se puede retirar para trabajar en objetos que no quepan dentro de la zona de trabajo (9). Los cristales (12) de las puertas (10) y ventanas (11) cuentan con protección UV contra la luz emitida por el láser.
Para poder realizar las distintas tareas que desarrolla la máquina objeto de la invención, la máquina cuenta con un soporte de cabezal (17) que se desplaza en los ejes X, Y y Z, en base a un sistema de guías, patines, husillos y tuercas, que se detalla a continuación.
En el soporte de cabezal (17) se conectan los tres módulos que comprende la máquina para realizar los tres trabajos distintos que realiza:
- módulo de impresión 3D (18);
- módulo láser (19); y
- módulo de fresado (20).
En la zona de trabajo (9) se encuentra una bancada de fresado (21), atornillada sobre la base principal (2), para el desplazamiento del soporte de cabezal (17) en el eje X, la máquina objeto de la invención comprende unas guías lineales de precisión de eje X (22), atornilladas sobre la base principal (2) tal que sobre esas guías lineales de precisión de eje X (22), se pueden desplazar dos patines de eje X (23) por cada guía lineal de precisión de eje X (22).
En la realización preferente de la invención la bancada de fresado (21) de la fresadora es de aluminio ranurado, lo que facilita el uso de utillaje para la sujeción del material/pieza sobre la que se está trabajando o cualquier otro tipo de útiles.
Para el desplazamiento a lo largo del eje Z, sobre los patines de eje X (23), van montados unos pilares (24), tal que en dichos pilares se localizan atornilladas unas guías de precisión del eje Z (25), a lo largo de dichas guías de precisión del eje Z (25) se pueden desplazar unos patines del eje Z (26), tal que sobre dichos patines del eje Z (26) va montada una estructura de soporte del eje Y (27).
En la estructura de soporte del eje Y (27) se localizan dos guías de precisión del eje Y (28) tal que cada guía de precisión del eje Y (28) cuenta con un patín de eje Y (29), sobre el cual va atornillada una placa móvil (30) sobre la que van atornillados los diferentes módulos (18, 19, 20).
Para garantizar la posición paralela de los ejes X e Y y la perpendicularidad del eje Z, la bancada de fresado (21) ha sido previamente mecanizada, de modo que el asiento de las guías está mecanizado.
El movimiento de desplazamiento lineal de los ejes se consigue mediante el uso de husillos de bolas de precisión (31) movidos por motores paso a paso de bucle cerrado (32). Estos husillos de bolas de precisión (31) van conectados a los patines (23, 26, 29) mediante una tuerca de bolas anti holgura (33).
Los motores paso a paso de bucle cerrado (32) son capaces de controlar los pasos dados y llegado el caso, recuperar los pasos perdidos y las tuercas de bolas anti holgura (32) evitan las holguras, aumentando la precisión de los movimientos.
Para reconocer cuál de los módulos tiene instalado la máquina, cada módulo tiene un conector con diferente número de pines, lo que implica que solo se pueda conectar en su base correspondiente. Dos de los pines del conector eléctrico de cada módulo están puenteados, permitiendo cerrar el circuito de activación del relé encargado de gestionar ese módulo. Tras conectarlo se activará el relé y se habilitarán todos los sistemas necesarios para su funcionamiento, que se explican a continuación
Tras cerrar la puerta (10), se podrá conectar el pendrive en el puerto USB (16) o cargar el archivo digital directamente desde un ordenador y ponerlo en marcha, ya sea desde la pantalla habilitada tras la conexión del módulo o desde el ordenador. Tras esto, la máquina se desplazará hasta la posición origen, que es la posición de referencia para el inicio de los trabajos.
Para alcanzar esta posición, los patines de eje X (23) retrocederán hasta ser detectados por los sensores inductivos de final de carrera (34) del eje en sentido decreciente. También dispone de sensores de final de carrera (34) para los ejes en sentido creciente, con el fin de evitar posibles problemas de impactos o salida de las guías por sobrepasar el final del eje.
El módulo de impresión 3D (18) de la máquina objeto de la invención comprende:
- un sensor de autonivelado (35) para el nivelado entre una boquilla de impresión (36) y una base de impresión (37), para ello toma medidas en diferentes puntos de la base de impresión (37) y adapta las alturas en los parámetros de impresión para poder adaptarse a las deformidades o inclinaciones de la base de impresión, en caso de haberlas;
- un fusor (38) encargado de fundir el filamento en el tramo final, que comprende un cartucho calentador (39) para la fusión del filamento y un termistor (40) para el control de la temperatura;
- la boquilla de impresión (36) enroscada al fusor (38) que es la encargada de depositar el material fundido sobre la pieza;
- un extrusor (41) encargado de empujar el filamento hacia el fusor (38) para su aplicación en la pieza que se está imprimiendo que, en la realización preferente de la invención, se trata de un extrusor directo de doble engranaje, lo que permite aplicar una fuerza de empuje mayor sobre el filamento, sin que se produzcan deslizamientos que afectarían a la cantidad de filamento fundido y aplicado sobre la pieza que se está trabajando, de esta manera se facilita también el uso de filamentos de materiales elásticos;
- un motor de empuje (42) que, en la realización preferente de la invención, es un motor paso a paso para el movimiento de los engranajes del extrusor;
- un disipador (43) que, en la realización preferente de la invención, es un cilindro con aletas encargado de romper el puente térmico entre el fusor y el extrusor, impidiendo que el filamento se funda hasta llegar al propio fusor para evitar atascos; el material del que está hecho es de aluminio y está refrigerado por un ventilador;
- un espárrago (44) completamente metálico, roscado en el interior del disipador (43), con una perforación longitudinal a través de la que pasa el filamento, su interior está pulido para evitar la adhesión del filamento en caso de que se llegase a fundir en su interior, tal que en el extremo de este roscado también se localiza el fusor; - un ventilador de capa (45) que, en la realización preferente de la invención, es un ventilador centrífugo, y es el encargado de enfriar el material fundido depositado sobre la pieza que se está imprimiendo, evitando así su deformación; y
- un sensor de filamento (64) encargado de detectar la rotura o final de filamento y pausar la impresión para su posterior reanudación cuando el filamento esté repuesto.
La base de impresión (37), en la realización preferente de la invención, está dividida en cuatro zonas, que se pueden encender de manera individual.
Para el funcionamiento del módulo de impresión 3D, sobre la plataforma de trabajo se sitúa un módulo de la base de impresión (37) que comprende:
- un cristal templado (46) sobre el que se realiza la impresión;
- un marco metálico (47);
- una pluralidad de almohadillas calefactables (48) de corriente alterna con termistor, encargadas de calentar el cristal, en la realización preferente de la invención, son cuatro almohadillas calefactables (48) independientes, las cuales se pueden activar por separado desde los botones del panel de control (58); y
- un aislante térmico, que dirige el calor de las almohadillas calefactables (48) al cristal templado (46).
Tras la conexión de este módulo se activarán también los sistemas encargados de su funcionamiento, como lo son los componentes anteriormente descritos y el resto de los componentes del cuadro eléctrico encargados de la impresión 3D, como lo son la placa controladora (49), sensores de posición, pantalla de control y relé de estado sólido para el control del calentado de la base de impresión (37).
Para iniciar la impresión se deben cerrar las puertas, cargar el archivo digital introduciendo un pendrive en el puerto USB frontal o cargando el archivo desde un ordenador conectado. Se inicia la impresión desde la pantalla de la máquina o desde el ordenador. Los patines se posicionan en la posición de origen o home, se calienta el fusor y la base de impresión (37) hasta las temperaturas indicadas y se inicia la impresión hasta la finalización de la
pieza, tras esto se desplazan los patines hasta dejar acceso a la pieza y se desactivan los calentadores del fusor y de la base de impresión.
El módulo de impresión 3D (18) presenta las siguientes ventajas:
- La incorporación de un sensor de fin de filamento.
- La incorporación de un sensor de autonivelado.
- El uso de un extrusor de doble engranaje en lugar de engranaje simple.
- Esparrago completamente metálico y pulido, sin recubrimiento de teflón, lo que permite la impresión de filamentos de mayores temperaturas sin que estas afecten al recubrimiento antiadherente de teflón.
- Ventilador de capa centrífugo, permite un mayor caudal de aire para la refrigeración. - Las almohadillas calefactables (48) de corriente alterna junto con el relé de estado sólido, permiten un calentamiento más rápido y alcanzar temperaturas más elevadas para la impresión de ciertos materiales.
- Posibilidad de activar individualmente el calentado de las 4 zonas de la base de impresión (37), reduciendo el consumo eléctrico.
- El área de trabajo está cerrada y con la temperatura controlada, evitando problemas derivados de las variaciones de temperatura, como pudiera ser el warping.
- El soporte de filamento está integrado dentro de la propia máquina, evitando tener que dejar el rollo de filamento suelto o añadir un soporte externo.
El módulo de fresado (20) de la máquina objeto de la invención comprende:
- un motor de fresado (50), que en la realización preferente de la invención es un motor de corriente alterna con portafresas (51) incorporado y es el encargado de hacer girar la fresa para arrancar la viruta del material y de este modo llevar a cabo un corte o grabado;
- un tubo de aire comprimido (52) para la refrigeración de la fresa; el caudal y la presión del aire pueden ser regulados mediante un regulador situado en el interior de la zona de almacenaje;
- Opcionalmente se podría conectar un eje rotatorio (53), el cual permite trabajar sobre objetos cilíndricos; para ello se conecta en su correspondiente base eléctrica y es reconocido de igual manera que el resto de módulos (mediante un puente entre dos de sus pines), activando un relé que desconecta el controlador del motor del eje “X” y habilita el controlador del eje giratorio que controla el motor de pasos y por consiguiente el giro de la pieza sobre la que se trabaja.
Tras la conexión de este módulo se activarán también los sistemas encargados de su funcionamiento, como lo son los componentes anteriormente descritos y el resto de componentes del cuadro eléctrico encargados del fresado, como lo son la placa controladora (49), sensores de posición, pantalla de control, controlador de velocidad de giro de la fresa (54) (el cual es regulable por un potenciómetro (55)), el compresor interno (56) (en caso de no disponer de una fuente de aire comprimido externa) y la pantalla de visualización de voltaje entregado por el variador de velocidad y la potencia (57).
Para iniciar el fresado se deben cerrar las puertas, cargar el archivo digital introduciendo un pendrive en el puerto USB frontal o cargando archivo desde un ordenador conectado. Se iniciaría el proceso de fresado desde la pantalla de la máquina o desde el ordenador. Los ejes se posicionarían en la posición de origen o home, arrancará el motor de fresado y la salida de aire comprimido hasta la finalización del trabajo. La velocidad de giro de la fresa y caudal y presión de aire se podrán variar en cualquier momento desde el potenciómetro y desde el regulador del aire. Tras finalizar el trabajo se desplazarán los ejes hasta dejar acceso a la pieza y se desactivará el motor de fresado y se detendrá el flujo de aire comprimido.
Para el funcionamiento del módulo de fresado (20) la máquina objeto de la invención comprende una bancada de fresado que es de aluminio ranurado.
El módulo de fresado (20) presenta las siguientes ventajas:
- Un motor de corriente alterna de mayor potencia, lo que permite trabajar sobre materiales de mayor dureza;
- Refrigeración de la fresa;
- Bancada de aluminio ranurado (21) para facilitar el empleo de utillaje;
- Posibilidad de usar un eje giratorio (53);
- Al tratarse de una zona de trabajo cerrada se evita que el polvo se esparza por el resto de la sala en la que esté ubicada la máquina.
El módulo láser (19) de la máquina objeto de la invención comprende
- un cabezal láser de CO2 (59): Compuesto por un cuerpo cilíndrico que incorpora un espejo y una lente para el enfoque del haz de luz del láser;
- un sensor de altura (60) para ajustar la altura de corte al punto óptimo de enfoque del haz de luz;
- un puntero láser (61): que es un láser de diodo encargado de señalizar el punto sobre el que caerá el haz de luz encargado del corte o grabado;
- un tubo de aire comprimido para la refrigeración del cabezal láser (62), cuya función es impedir que se originen llamas en la zona de corte o grabado, disipar el humo generado, enfriar el material sobre el que se trabaja para evitar deformaciones y ayudar a retirar los restos de material de la zona de trabajo.
Opcionalmente se puede conectar el eje rotatorio (53), el cual permite trabajar sobre objetos cilíndricos. Para ello se conecta en su correspondiente base y es reconocido de igual manera que el resto de los módulos (mediante un puente entre dos de sus pines), activando un relé que desconecta el controlador del motor del eje “X” y habilita el controlador del eje giratorio que controla el motor de pasos y por consiguiente el giro de la pieza sobre la que se trabaja.
El láser es dirigido mediante espejos (63) desde la salida del tubo generador hasta el propio cabezal (59).
Tras la conexión de este módulo se activan también los sistemas encargados de su funcionamiento, como lo son los componentes anteriormente descritos y el resto de componentes del cuadro eléctrico encargados del corte/grabado láser, como lo son la placa controladora (65), sensores de posición, pantalla de control, la fuente de alimentación del láser CO2 , el compresor interno (56) (en caso de no disponer de una fuente externa de aire comprimido), el enfriador de agua para el tubo generador del láser y la pantalla de visualización y ajuste de la potencia empleada por el láser.
Para iniciar el corte/grabado láser se deben cerrar las puertas, cargar el archivo digital y se inicia el proceso de láser desde la pantalla de la máquina o desde el ordenador. Los ejes se posicionarían en la posición de origen o home, se activará el láser y la salida de aire comprimido hasta la finalización del trabajo. La potencia del láser y el caudal y presión de aire se podrán variar en cualquier momento desde los botones del panel de control (58) y desde el regulador del aire. Tras finalizar el trabajo se desplazarán los ejes hasta dejar acceso a la pieza y se desactivará el láser y se detendrá el flujo de aire comprimido.
Para el funcionamiento del módulo láser (19) la máquina objeto de la invención comprende una superficie de corte que, en la realización preferente de la invención, es de panal de
abeja, lo que facilita el corte de la parte inferior de la pieza, la salida del humo generado y una mejor disipación del calor, evitando ennegrecimientos en la parte inferior del corte.
El módulo láser (19) de la máquina objeto de la invención presenta las siguientes ventajas:
- láser de CO2 (59): Se trata de un láser con una potencia mucho mayor que la generada por los láseres de diodo, permitiendo el corte y grabado sobre más tipos de materiales y el corte de mayores espesores;
- salida de aire comprimido;
- superficie de corte de panal de abeja;
- posibilidad de usar un eje rotatorio;
- los cristales con filtro UV evitan la necesidad de utilizar gafas de protección a la hora de mirar hacia la zona de trabajo;
- los ventiladores encargados de la extracción de los humos evitan que los gases y humos nocivos sean inhalados.
Claims (13)
1. Máquina modular de fabricación en 3D que comprende un chasis (1) sobre el cual se apoya una base principal (2), un hueco (3) bajo el chasis (1), caracterizada por que comprende:
- un soporte de cabezal (17) desplazable en los ejes X, Y y Z, tal que dicho soporte de cabezal (17) comprende una placa móvil (30) fijada a al menos un patín de eje Y (29) desplazable a lo largo de al menos una guía de precisión del eje Y (28) localizada en una estructura de soporte del eje Y (27), tal que dicha de estructura de soporte del eje Y (27) va montada sobre unos patines del eje Z (26) desplazables a lo largo de unas guías de precisión del eje Z (25), tal que dichas guías de precisión del eje Z (25) se localizan sobre unos pilares (24) que, a su vez, van montados sobre unos patines de eje X (23) desplazables a lo largo de unas guías lineales de precisión de eje X (22), tal que dichas guías lineales de precisión de eje X (22) están fijadas a la base principal (2); y
- al menos un módulo a elegir entre:
- módulo de impresión 3D (18);
- módulo láser (19), y
- módulo de fresado (20).
donde uno de los módulos (18, 19, 20) se fija a la placa móvil (30).
2. Máquina modular de fabricación en 3D según la reivindicación 1 caracterizada por que comprende husillos de bolas de precisión (31) movidos por motores paso a paso de bucle cerrado (32), tal que dichos husillos de bolas de precisión (31) van conectados a los patines (23, 26, 29) mediante tuercas de bolas anti holgura (32).
3. Máquina modular de fabricación en 3D según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 caracterizada por que comprende una pluralidad de bases para conectar los módulos, tal que cada base es diferente para cada módulo.
4. Máquina modular de fabricación en 3D según la reivindicación 3 caracterizada por que cada módulo tiene un conector con diferente número de pines, lo que implica que solo se pueda conectar en su base correspondiente.
5. Máquina modular de fabricación en 3D según la reivindicación 1 caracterizada por que en el hueco (3) localizado bajo el chasis (1), se localizan:
- un enfriador de agua (6),
- un cuadro eléctrico (7), y
- un tubo generador del láser (8).
6. Máquina modular de fabricación en 3D según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizada por que comprende dos puertas frontales (4) para acceso al hueco (3) bajo el chasis (1) y dos rejillas de ventilación con filtros (5) a los lados de las puertas frontales (4).
7. Máquina modular de fabricación en 3D según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizada por que comprende:
- una zona de trabajo (9) sobre la base principal (2),
- al menos una puerta (10) para acceso a la zona de trabajo (9),
- una ventana (11) con una tapa atornillada (13) a cada lado de la zona de trabajo (9),
donde una de las puertas (10) comprende una bandeja (14) que da soporte a unas pantallas y un puerto USB (16) para la lectura de archivos digitales.
8. Máquina modular de fabricación en 3D según la reivindicación 7 caracterizada por que las puertas (10) y las ventanas (11) comprenden cristales (12) con protección UV contra la luz emitida por el láser.
9. Máquina modular de fabricación en 3D según la reivindicación 1 caracterizada por que el módulo de impresión 3D (18) comprende:
- un sensor de autonivelado (35) para el nivelado entre una boquilla de impresión (36) y una base de impresión (37),
- un fusor (38) encargado de fundir un filamento, que comprende un cartucho calentador (39) para la fusión del filamento y un termistor (40) para el control de la temperatura,
- la boquilla de impresión (36) está enroscada al fusor (38),
- un extrusor (41) encargado de empujar el filamento hacia el fusor (38),
- un motor de empuje (42) para el movimiento del extrusor,
- un disipador (43) para romper un puente térmico entre el fusor y el extrusor, - un espárrago (44) roscado en el interior del disipador (43), con una perforación longitudinal para paso del filamento,
- un ventilador de capa (45) para enfriar el material fundido depositado sobre la pieza, y
- un sensor de filamento (64) para detectar una rotura o final de filamento y pausar la impresión.
10. Máquina modular de fabricación en 3D según la reivindicación 9 caracterizada por que comprende una base de impresión (37) que comprende:
- un cristal templado (46) sobre el que se realiza la impresión,
- un marco metálico (47),
- una pluralidad de almohadillas calefactables (48), y
- un aislante térmico, que dirige el calor de las almohadillas calefactables (48) al cristal templado.
11. Máquina modular de fabricación en 3D según la reivindicación 1 caracterizada por que el módulo de fresado (20) comprende:
- una fresa,
- un motor de fresado (50),
- un tubo de aire comprimido (52) para la refrigeración de la fresa.
12. Máquina modular de fabricación en 3D según la reivindicación 11 caracterizada por que comprende un eje rotatorio (53).
13. Máquina modular de fabricación en 3D según la reivindicación 1 caracterizada por que el módulo láser (19) comprende:
- un cabezal láser (59),
- un sensor de altura (60),
- un puntero láser (61), y
- un tubo de aire comprimido para la refrigeración del cabezal láser (62).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202330634U ES1300140Y (es) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | Maquina modular de fabricacion 3d |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202330634U ES1300140Y (es) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | Maquina modular de fabricacion 3d |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1300140U true ES1300140U (es) | 2023-06-01 |
| ES1300140Y ES1300140Y (es) | 2023-08-23 |
Family
ID=86548182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES202330634U Active ES1300140Y (es) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | Maquina modular de fabricacion 3d |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1300140Y (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU235206U1 (ru) * | 2024-11-29 | 2025-06-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Универсальный многофункциональный станок |
-
2022
- 2022-06-08 ES ES202330634U patent/ES1300140Y/es active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU235206U1 (ru) * | 2024-11-29 | 2025-06-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Универсальный многофункциональный станок |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1300140Y (es) | 2023-08-23 |
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