本實(shí)用新型涉及成型機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體地指一種石墨烯3D打印線材擠壓成型裝置。

背景技術(shù)：

3D打印線材是熔融沉積制造（FDM）特有的材料形式，一般是熱塑性材料，如ABS、PLA、尼龍、聚碳酸酯等，以絲狀供料，材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化，噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將熔化的材料擠出，材料迅速凝固，并與周圍的材料凝結(jié)。目前，國(guó)內(nèi)外制備這種純塑料線材的主要方式是擠出機(jī)熔融擠出，但是要想實(shí)現(xiàn)上述線材的功能化目標(biāo)，如導(dǎo)電、導(dǎo)熱、更好的力學(xué)性能等，以適當(dāng)?shù)姆绞綄⑹┘尤肫渲胁皇橐环N解決問題的方法。然而，傳統(tǒng)的加工方式會(huì)面臨很多問題：石墨烯具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械特性，但極易團(tuán)聚，擠出機(jī)擠出會(huì)使石墨烯團(tuán)聚在基體中，最終對(duì)石墨烯3D打印線材的性能造成極其惡劣的影響，如強(qiáng)度差、導(dǎo)電性弱等。

采用微粉噴射的方法解決了石墨烯在基體中的分散問題，但只是獲得了層單元，專利（申請(qǐng)?zhí)?015107771546）公布了一種石墨烯3D打印線材及其制備方法，其中有詳盡介紹預(yù)制體（即層單元）的制備問題，層單元是一種分散有石墨烯的片材，將多層層單元疊加并擠壓成型可以得到石墨烯3D打印線材，而這個(gè)擠壓成型的過程可以避免石墨烯的團(tuán)聚，因此，設(shè)計(jì)一種石墨烯3D打印線材擠壓成型裝置非常必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服傳統(tǒng)線材熔融擠出方式使石墨烯在基體中極易團(tuán)聚的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低、實(shí)用性強(qiáng)的石墨烯3D打印線材擠壓成型裝置，可以將制備好的層單元疊加后，通過熱擠壓的方式獲得石墨烯3D打印線材。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是：一種石墨烯3D打印線材擠壓成型裝置，它包括成型腔體，所述成型腔體下端安裝有加熱塊，所述成型腔體進(jìn)料口上方設(shè)有送料機(jī)構(gòu)，所述成型腔體和送料機(jī)構(gòu)均安裝在殼體上；

所述送料機(jī)構(gòu)包括與電機(jī)輸出軸連接的主動(dòng)輪，與主動(dòng)輪水平相對(duì)一側(cè)位置上還設(shè)有可以來回移動(dòng)的松緊輪。

進(jìn)一步地，所述殼體外側(cè)壁上水平安裝有支撐板，所述支撐板上豎直安裝有彈簧，所述彈簧頂端與杠桿的一端連接，所述杠桿的另一端與松緊輪鉸接，所述杠桿中部與安裝在殼體頂部的蓋板上的支撐桿鉸接。

更進(jìn)一步地，所述杠桿包括第一豎直桿、第一水平桿、第二豎直桿和第二水平桿，所述第一豎直桿一端與彈簧連接，所述第一豎直桿另一端和第一水平桿一端垂直連接，所述第一水平桿另一端和第二豎直桿一端垂直連接，所述第二豎直桿另一端和第二水平桿一端垂直連接，所述第二水平桿另一端與松緊輪鉸接。

更進(jìn)一步地，所述第一水平桿上開設(shè)有第一通孔，所述蓋板開設(shè)有第二通孔，所述第一通孔、第二通孔和送料機(jī)構(gòu)在同一豎直線上。

進(jìn)一步地，所述成型腔體和加熱塊通過螺紋連接。

進(jìn)一步地，所述成型腔體通過緊定螺釘豎直固定在殼體上。

進(jìn)一步地，所述成型腔體和殼體接觸部位還設(shè)有隔熱橡膠墊。

優(yōu)選地，所述殼體上部為圓柱形，下部為錐形。

本實(shí)用新型在對(duì)石墨烯3D打印線材進(jìn)行擠壓成型時(shí)，首先可以按壓靠近彈簧的杠桿一側(cè)，使得杠桿另一側(cè)翹起，使得松緊輪與主動(dòng)輪分離，將石墨烯3D打印線材疊加后放入松緊輪與主動(dòng)輪之間，然后松開靠近彈簧的杠桿一側(cè)，由于彈簧的彈力使杠桿另一側(cè)壓下，使得松緊輪靠近主動(dòng)輪并擠壓石墨烯3D打印線材，然后開啟電機(jī)，主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)石墨烯3D打印線材通過成型腔體往下移動(dòng)，并通過加熱塊的加熱使得石墨烯3D打印線材互相融合在一起，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)擠壓成型過程。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型裝置通過適度擠壓變形的原理，實(shí)現(xiàn)全新的石墨烯3D打印線材制備方式，將制備好的層單元疊加后，通過熱擠壓的方式獲得石墨烯3D打印線材；而且其擠壓力可以通過杠桿調(diào)節(jié)，便于利用此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1 為一種石墨烯3D打印線材擠壓成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中杠桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中成型腔體和隔熱橡膠墊的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1中隔熱橡膠墊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，成型腔體1、加熱塊2、送料機(jī)構(gòu)3、電機(jī)3.1、主動(dòng)輪3.2、松緊輪3.3、殼體4、支撐板5、彈簧6、杠桿7、第一豎直桿7.1、第一水平桿7.2、第二豎直桿7.3、第二水平桿7.4、第一通孔7.5、蓋板8、第二通孔8.1、支撐桿9、緊定螺釘10、隔熱橡膠墊11。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1至圖5所示，一種石墨烯3D打印線材擠壓成型裝置，其特征在于：它包括成型腔體1，所述成型腔體1下端安裝有加熱塊2，所述成型腔體1進(jìn)料口上方設(shè)有送料機(jī)構(gòu)3，所述成型腔體1和送料機(jī)構(gòu)3均安裝在殼體4上；

所述送料機(jī)構(gòu)3包括與電機(jī)3.1輸出軸連接的主動(dòng)輪3.2，與主動(dòng)輪3.2水平相對(duì)一側(cè)位置上還設(shè)有可以來回移動(dòng)的松緊輪3.3。

所述殼體4外側(cè)壁上水平安裝有支撐板5，所述支撐板5上豎直安裝有彈簧6，所述彈簧6頂端與杠桿7的一端連接，所述杠桿7的另一端與松緊輪3.3鉸接，所述杠桿7中部與安裝在殼體4頂部的蓋板8上的支撐桿9鉸接。

所述杠桿7包括第一豎直桿7.1、第一水平桿7.2、第二豎直桿7.3和第二水平桿7.4，所述第一豎直桿7.1一端與彈簧6連接，所述第一豎直桿7.1另一端和第一水平桿7.2一端垂直連接，所述第一水平桿7.2另一端和第二豎直桿7.3一端垂直連接，所述第二豎直桿7.3另一端和第二水平桿7.4一端垂直連接，所述第二水平桿7.4另一端與松緊輪3.3鉸接。

所述第一水平桿7.2上開設(shè)有第一通孔7.5，所述蓋板8開設(shè)有第二通孔8.1，所述第一通孔7.5、第二通孔8.1和送料機(jī)構(gòu)3在同一豎直線上。

所述成型腔體1和加熱塊2通過螺紋連接。

所述成型腔體1通過緊定螺釘10豎直固定在殼體4上。

所述成型腔體1和殼體4接觸部位還設(shè)有隔熱橡膠墊11。

所述殼體4上部為圓柱形，下部為錐形。

本實(shí)施例工作原理如下：本實(shí)施例在對(duì)石墨烯3D打印線材進(jìn)行擠壓成型時(shí)，首先可以按壓第一豎直桿7.1，使得杠桿7另一側(cè)的第二水平桿7.4翹起，使得松緊輪3.3與主動(dòng)輪3.2分離，將石墨烯3D打印線材疊加后放入松緊輪3.3與主動(dòng)輪3.2之間，然后松開第一豎直桿7.1，由于彈簧6的彈力使杠桿7另一側(cè)的第二水平桿7.4壓下，使得松緊輪3.3靠近主動(dòng)輪3.2并擠壓石墨烯3D打印線材，然后開啟電機(jī)3.1，主動(dòng)輪3.2旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)石墨烯3D打印線材通過成型腔體1內(nèi)部往下移動(dòng)，并通過加熱塊2的加熱使得石墨烯3D打印線材互相融合在一起，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)擠壓成型過程。