一種大型3d打印機的擠出噴頭裝置制造方法
【專利摘要】一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置，包括支座以及安裝在支座上的加熱擠出機構(gòu)和導(dǎo)絲機構(gòu)，所述導(dǎo)絲機構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的左、右導(dǎo)絲機構(gòu)組成，包括導(dǎo)絲尖輪、步進電機、固定螺桿和頂栓，所述導(dǎo)絲尖輪安裝在機盒的一側(cè)、并與安裝在機盒內(nèi)的步進電機傳動連接，所述固定螺桿與導(dǎo)絲尖輪相對安裝，頂栓安裝在固定螺桿的一端、并在固定螺桿的推動下向?qū)Ыz尖輪一側(cè)移動；所述加熱擠出機構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的左、右加熱擠出機構(gòu)組成，包括噴嘴、加熱棒、散熱器和導(dǎo)絲套，加熱擠出機構(gòu)安裝在所述導(dǎo)絲機構(gòu)的下部，導(dǎo)絲套的中軸線與導(dǎo)絲機構(gòu)的送料方向?qū)?yīng)一致。該擠出噴頭裝置導(dǎo)絲摩擦力強，送絲可靠、精度高，可明顯提高模型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和硬度，提高打印質(zhì)量和打印速度。
【專利說明】一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種打印機配件，尤其涉及一種用于大型3D打印機的擠出噴頭裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)階段3D打印機噴頭擠出裝置主要有以下兩類:(I)單噴頭擠出機構(gòu)，其采用的是單電機單噴頭，負責打印支撐和模型；(2)多噴頭擠出機構(gòu)，即多電機帶動多噴頭或單電機帶動多噴頭，最常見的有雙電機帶動雙噴頭和單電機帶動雙噴頭；前者工作原理是一個電機控制一個噴頭打印支撐材料(內(nèi)部填充)，另外一個電機控制另一個噴頭打印模型；后者是一個電機通過特定機構(gòu)在計算機的控制下分別對支撐材料和模型的打印。
[0003]以上兩類噴頭擠出機構(gòu)存在如下不足:
1.兩類噴頭擠出機構(gòu)的共同特點是采用同一孔徑的噴嘴(其孔徑一般為φ:1 U.4WW.)，這一特點是導(dǎo)致帶噴嘴類型的3D打印機的精度和速度止步不前的重要原因，既不能滿足打印精度，又不能提高速度(因為小口徑噴嘴具有較好的成形質(zhì)量，要保證打印質(zhì)量其噴嘴直徑不能過大，但用小口徑噴嘴支撐材料(內(nèi)部填充)，帶來的卻是成倍的打印時間)；為在保證打印質(zhì)量的前提下提高打印速度一般通過優(yōu)化成形方向、支撐方式、切層算法的優(yōu)化等方法，而這些方法對打印速度和打印質(zhì)量的提高是很有限的，特別是針對大型零部件的打??；
2.打印機的導(dǎo)絲機構(gòu)主要是通過步進電機帶動滾輪副，利用摩擦力將塑料絲材送至噴頭擠出機構(gòu)，其缺點是滾輪和絲材之間的摩擦力有限，容易出現(xiàn)滑絲失步，導(dǎo)致打印失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種用于大型3D打印機的擠出噴頭裝置，以克服上述已有技術(shù)所存在的不足。
[0005]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置，包括支座以及安裝在支座上的加熱擠出機構(gòu)和導(dǎo)絲機構(gòu)，所述導(dǎo)絲機構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的左導(dǎo)絲機構(gòu)和右導(dǎo)絲機構(gòu)組成，包括導(dǎo)絲尖輪、步進電機、固定螺桿和頂栓，所述導(dǎo)絲尖輪安裝在機盒的一側(cè)、并與安裝在機盒內(nèi)的步進電機傳動連接，所述固定螺桿水平安裝并與導(dǎo)絲尖輪相對，所述頂栓安裝在固定螺桿近導(dǎo)絲尖輪的一端、并在固定螺桿的推動下向?qū)Ыz尖輪一側(cè)頂壓；
所述加熱擠出機構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的左加熱擠出機構(gòu)和右加熱擠出機構(gòu)組成，包括噴嘴、加熱棒、散熱器和導(dǎo)絲套，所述加熱擠出機構(gòu)安裝在所述導(dǎo)絲機構(gòu)的下部，垂直設(shè)置的導(dǎo)絲套的中軸線與導(dǎo)絲機構(gòu)的送料方向?qū)?yīng)一致；所述左加熱擠出機構(gòu)的噴嘴與右加熱擠出機構(gòu)的噴嘴口徑大小不同，其中一個為用于打印模型的小噴嘴，其口徑為0.05?0.2mm,另一個為用于打印支撐材料的大噴嘴，其口徑為0.8?1.2mm。
[0006]其進一步的技術(shù)方案是:所述導(dǎo)絲尖輪用金屬材料制成，其圓周上均布有尖齒。
[0007]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明之一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置具有如下有益效果:
1.本發(fā)明之一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置，其左右加熱擠出機構(gòu)配備了口徑不同的大小噴嘴，可在加快3D打印速度的同時提高打印質(zhì)量:小口徑噴嘴(Φ! = Hwm或更小)主要負責打印模型每層外輪廓線，噴嘴直徑為現(xiàn)3D打印噴嘴直徑的1/4 (現(xiàn)有打印機打印噴嘴直徑Φ 二 fWww)，其打印表面質(zhì)量理論上可達到現(xiàn)打印質(zhì)量4倍以上，從而明顯提升打印精度；大口徑噴嘴(*? = 或更大)負責對模型內(nèi)部填充的打印，在填充體積相同的情況下，與傳統(tǒng)3D打印機相比(傳統(tǒng)3D打印機打印噴嘴直徑Φ 二 UArnnO,打印所用時間成倍下降，從而大大提高了成形效率；
2.利用大口徑噴嘴打印支撐材料(內(nèi)部填充)相比小口徑所需走絲次數(shù)會成倍下降,使得每層中材料之間的間隙明顯下降，從而明顯提高模型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和硬度；
3.本發(fā)明之一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置，其導(dǎo)絲機構(gòu)圓周上均布有尖齒，通過導(dǎo)絲尖輪和固定螺栓推動頂栓的頂壓，可牢靠的咬緊絲材，送絲精度和可靠性高、不會出現(xiàn)滑絲，確保能控制絲材均勻進入加熱擠出機構(gòu)配合噴頭打??；
4.本發(fā)明之一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置設(shè)計科學，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。
[0008]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明之一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置的技術(shù)特征作進一步的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明之一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為左導(dǎo)絲機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:
I一支座，2—左加熱擠出機構(gòu)，21—噴嘴,22—加熱棒，23—散熱器，24—導(dǎo)絲套；3—左導(dǎo)絲機構(gòu)，31 一機盒，32一步進電機，33一導(dǎo)絲尖輪，34一頂檢，35一固定螺桿；4一右導(dǎo)絲機構(gòu)，41一機盒,42—步進電機,43—導(dǎo)絲尖輪,44一頂栓,45—固定螺桿；5—右加熱擠出機構(gòu)，51—噴嘴，52—加熱棒，53—散熱器，54—導(dǎo)絲套，6—絲材。
【具體實施方式】
[0011]如圖1，一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置，包括支座I以及安裝在支座上的加熱擠出機構(gòu)和導(dǎo)絲機構(gòu)，所述導(dǎo)絲機構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的左導(dǎo)絲機構(gòu)3和右導(dǎo)絲機構(gòu)4組成，所述左導(dǎo)絲機構(gòu)3包括導(dǎo)絲尖輪33、步進電機32、固定螺桿35和頂栓34，所述導(dǎo)絲尖輪安裝在機盒31的一側(cè)、并與安裝在機盒內(nèi)的步進電機32的轉(zhuǎn)軸傳動連接；所述固定螺桿35水平安裝并與導(dǎo)絲尖輪33相對、即固定螺桿的中軸線與導(dǎo)絲尖輪的直徑位于相同的水平線，所述頂栓34安裝在固定螺桿近導(dǎo)絲尖輪的一端，調(diào)節(jié)固定螺桿時頂栓在固定螺桿的推動下向?qū)Ыz尖輪一側(cè)頂壓。
[0012]所述右導(dǎo)絲機構(gòu)4包括導(dǎo)絲尖輪43、步進電機42、固定螺桿45和頂栓44，所述導(dǎo)絲尖輪安裝在機盒41的一 側(cè)、并與安裝在機盒內(nèi)的步進電機42的轉(zhuǎn)軸傳動連接，所述固定螺桿45水平安裝并與導(dǎo)絲尖輪43相對，即固定螺桿45的中軸線與導(dǎo)絲尖輪43的直徑位于相同的水平線，所述頂栓44安裝在固定螺桿近導(dǎo)絲尖輪的一端，調(diào)節(jié)固定螺桿時頂栓固定螺桿的推動下向?qū)Ыz尖輪一側(cè)頂壓。[0013]所述加熱擠出機構(gòu)安裝在所述導(dǎo)絲機構(gòu)的下部，所述加熱擠出機構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的左加熱擠出機構(gòu)2和右加熱擠出機構(gòu)5組成，左加熱擠出機構(gòu)包括噴嘴21、加熱棒22、散熱器23和導(dǎo)絲套24，加熱棒22和散熱器23整體安裝在噴頭殼內(nèi)，噴嘴安裝在噴頭殼下部，導(dǎo)絲套24安裝在噴頭殼上部、并與其上部的導(dǎo)絲機構(gòu)3的送料方向?qū)?yīng)，所述噴嘴21為用于打印模型的小噴嘴，其口徑為0.05?0.2mm。
[0014]所述右加熱擠出機構(gòu)5包括噴嘴51、加熱棒52、散熱器53和導(dǎo)絲套54，加熱棒52和散熱器53整體安裝在噴頭殼內(nèi)，噴嘴安裝在噴頭殼下部，導(dǎo)絲套54安裝在噴頭殼上部、并與其上部的導(dǎo)絲機構(gòu)4的送料方向?qū)?yīng)；所述噴嘴51為用于打印支撐材料的大噴嘴，其口徑為 0.8 ?1.2mm。
[0015]所述導(dǎo)絲尖輪33和43用金屬材料制成，其圓周上均布有尖齒。
[0016]工作過程
根據(jù)不同的絲材調(diào)整連接在固定螺桿一端的與導(dǎo)絲尖輪之間的間隙，將絲材穿過導(dǎo)絲尖輪與頂栓之間的間隙并伸進導(dǎo)絲套，控制導(dǎo)絲尖輪與頂栓對絲材的壓力值，使導(dǎo)絲尖輪咬緊絲材，步進電機在計算機的控制下帶動導(dǎo)絲尖輪將絲料平穩(wěn)送入加熱擠出機構(gòu)。
[0017]左、右加熱擠出機構(gòu)的噴嘴口徑不同，通過計算機控制不同的擠出壓力，分使兩個不同噴頭分別完成模型輪廓和內(nèi)部填充的打印:小口徑噴嘴完成輪廓的打印，大口徑噴嘴完成支撐材料(內(nèi)部填充)的打印。
【權(quán)利要求】
1.一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置，包括支座(I)以及安裝在支座上的加熱擠出機構(gòu)和導(dǎo)絲機構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)絲機構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的左導(dǎo)絲機構(gòu)(3)和右導(dǎo)絲機構(gòu)(4)組成，包括導(dǎo)絲尖輪、步進電機、固定螺桿和頂栓，所述導(dǎo)絲尖輪安裝在機盒的一側(cè)、并與安裝在機盒內(nèi)的步進電機傳動連接，所述固定螺桿水平安裝并與導(dǎo)絲尖輪相對，所述頂栓安裝在固定螺桿近導(dǎo)絲尖輪的一端、并在固定螺桿的推動下向?qū)Ыz尖輪一側(cè)頂壓； 所述加熱擠出機構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的左加熱擠出機構(gòu)(2)和右加熱擠出機構(gòu)(5)組成，包括噴嘴、加熱棒、散熱器和導(dǎo)絲套，所述加熱擠出機構(gòu)安裝在所述導(dǎo)絲機構(gòu)的下部，垂直設(shè)置的導(dǎo)絲套的中軸線與導(dǎo)絲機構(gòu)的送料方向?qū)?yīng)一致；所述左加熱擠出機構(gòu)的噴嘴與右加熱擠出機構(gòu)的噴嘴口徑大小不同，其中一個為用于打印模型的小噴嘴，其口徑為0.05?0.2mm,另一個為用于打印支撐材料的大噴嘴,其口徑為0.8?1.2mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型3D打印機的擠出噴頭裝置，其特征在于:所述導(dǎo)絲尖輪用金屬材料制成，其圓周上均布有尖齒。
【文檔編號】B29C67/00GK103878984SQ201410157435
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】李健, 林賢坤, 汪鐵豐 申請人:廣西科技大學