本發(fā)明涉及3D打印設(shè)備方法相關(guān)領(lǐng)域，特別是一種3D打印用轉(zhuǎn)輪式多色擠出系統(tǒng)配套的多色3D打印方法。

背景技術(shù)：

3D打?。?DP)即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)?，F(xiàn)階段3D打印原材料多采用高流動改性PLA，其本身本線狀，纏繞于線輥上，加工時，端部安裝于打印頭的入料口，被帶動逐步抽出，進入打印頭的線材加熱后融化，最終展現(xiàn)在打印平臺上凝固，構(gòu)成打印成品。

對應的，3D打印原材料主要有紅色、白色、綠色、粉色等多個單色，3D打印原材料主要有ABS、PLA、PA、等材料當需要打印多色時，多通過多頭噴頭連接不同顏色的原料線輥，形成間套打印的效果，或多次在噴頭內(nèi)先后填裝不同顏色的原料，以形成不同顏色的色層。多頭噴頭連接不同材料的原料線輥，形成功能梯度材料的效果。綜上所述，工作人員在產(chǎn)品加工的過程中要時常監(jiān)控原材料的下料情況，保證換料且不斷料，勞動強度大，往往需要單獨的人工進行監(jiān)控，浪費人力資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有3D打印技術(shù)中多色打印中，人工成本大，自動化程度低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具體方案是：

一種3D打印用轉(zhuǎn)輪式多色擠出系統(tǒng)，支座上設(shè)有出料通孔，支座的上表面安裝轉(zhuǎn)輪裝置和擠料裝置，支座的下表面安裝有打印噴頭；

所述轉(zhuǎn)輪裝置包括處于支座上表面的電機、與電機輸出軸配合安裝的轉(zhuǎn)筒，摩擦輪沿轉(zhuǎn)筒的外徑均布安裝有若干個摩擦輪，且在轉(zhuǎn)筒上對應各所述摩擦輪摩擦輪設(shè)有入料通孔，所述摩擦輪的輪軸水平安裝；

所述擠料裝置包括擠料電機帶動的擠料輥，所述擠料輥的主軸處于摩擦輪摩擦輪的主軸所在平面上，使得當出料輥處于對應位置時，所述擠料輥與所述摩擦輪相切。

在所述轉(zhuǎn)筒上、各摩擦輪間還設(shè)有棘齒，所述棘齒的齒形端相對于其平滑端更遠離所述擠料輥，所述棘齒的高度為a，所述摩擦輪突出于所述轉(zhuǎn)筒的高度為b，a>b，所述擠料裝置鉸支連接于所述支座上，且與所述支座間設(shè)有復位元件。

優(yōu)選的，所述摩擦輪輪軸的外緣設(shè)有與線材外徑相匹配的弧形凹槽。所述電機連接控制器以控制各摩擦輪的位置。

優(yōu)選的，所述復位元件包括安裝于支座上的彈簧、和固定于彈簧一端對擠料輥起限位作用的壓塊。為擠料電機座與支座之間提供彈簧壓緊，該設(shè)計既具有復位功能也具有使終使保持料絲與擠料輥與摩擦輪之間的壓力。

或者，復位元件為安裝于鉸支軸上的卷簧。

優(yōu)選的，所述電機與所述卷筒間通過齒輪和齒輪孔相配合，所述底座上設(shè)有凸起的圓柱，所述轉(zhuǎn)筒與所述圓柱間裝配有軸承，所述打印噴頭連接安裝有散熱風扇。

一種使用上述的3D打印用轉(zhuǎn)輪式多色擠出系統(tǒng)的多色3D打印方法，包括如下步驟：

（1）調(diào)整：不同顏色線材自入料通孔穿入至與摩擦輪相接觸，控制轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，使指定顏色所在的摩擦輪處于出料通孔上方；

（2）入料：擠料電機帶動擠料輥旋轉(zhuǎn)，擠料輥與摩擦輪共同帶動原料線材穿過出料通孔進入打印噴頭內(nèi)，開始打印過程；

（3）出料：單色打印完畢后，擠料電機帶動擠料輥反向旋轉(zhuǎn)，擠料輥與摩擦輪共同帶動原料線材沿出料通孔自打印噴頭內(nèi)抽離，回到步驟（1）中的狀態(tài)。

在所述步驟（1）中，指定摩擦輪到達擠料輥前，擠料輥在棘齒帶動下?lián)u動以降低與之前途徑的摩擦輪間的摩擦力。

本發(fā)明的有益效果在于：

（1）設(shè)計了一種轉(zhuǎn)輪式的系統(tǒng)，可以同時備料多種顏色；

（2）該系統(tǒng)連接控制裝置，實現(xiàn)了換料的自動化，精確程度高；

（3）擠料裝置與轉(zhuǎn)輪裝置間棘齒的設(shè)計，使運動更加平滑，原料絲間切換流暢。

（4）耗材加緊機構(gòu)利用彈簧的自適應效應，可以保證在打印時能夠保證線材受到一定的壓力，在切換又能減小為零方便切換。

附圖說明

圖1是本發(fā)明軸測方向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明圖1所示結(jié)構(gòu)的主視圖；

圖3是本發(fā)明圖1所示結(jié)構(gòu)的左視圖；

圖4是本發(fā)明圖1所示結(jié)構(gòu)的右視圖；

圖5是本發(fā)明圖1所示結(jié)構(gòu)的仰視圖；

圖6是本發(fā)明拆去散熱風扇、轉(zhuǎn)筒和部分原料線材的軸測方向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明圖6所示結(jié)構(gòu)的主視圖；

圖8是本發(fā)明圖6所示結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖9是本發(fā)明圖6所示結(jié)構(gòu)的左視圖；

圖中各部件名稱：1.轉(zhuǎn)輪裝置；2.支座；3.擠料裝置；4.打印噴頭；5.散熱風扇；6.原料線材；

11.傳動齒輪；12.摩擦輪輪柱；13.摩擦輪；14.電機；15.轉(zhuǎn)筒；16.棘齒；

31.擠料電機；32.擠料輥；33.鉸支軸。

具體實施方式

實施例：一種3D打印用轉(zhuǎn)輪式多色擠出系統(tǒng)，參見圖1至圖9，支座2上設(shè)有出料通孔，支座2的上表面安裝轉(zhuǎn)輪裝置1和擠料裝置3，支座2的下表面安裝有打印噴頭4；

所述轉(zhuǎn)輪裝置1包括處于支座2上表面的電機14、與電機14輸出軸配合安裝的轉(zhuǎn)筒15，沿轉(zhuǎn)筒15的外徑均布安裝有若干個摩擦輪13，且在轉(zhuǎn)筒15上對應各所述摩擦輪13設(shè)有入料通孔，所述摩擦輪13的輪軸水平安裝；

所述擠料裝置3包括擠料電機31帶動的擠料輥32，所述擠料輥32的主軸處于摩擦輪13的主軸所在平面上，使得當出料輥處于對應位置時，所述擠料輥32與所述摩擦輪13相切。

在所述轉(zhuǎn)筒15上、各摩擦輪13間還設(shè)有棘齒16，所述棘齒16的齒形端相對于其平滑端更遠離所述擠料輥32，所述棘齒16的高度為a，所述摩擦輪13突出于所述轉(zhuǎn)筒15的高度為b，a>b，所述擠料裝置3鉸支連接于所述支座2上，且與所述支座2間設(shè)有復位元件。

所述摩擦輪13輪軸的外緣設(shè)有與線材外徑相匹配的弧形凹槽。

所述電機14連接控制器以控制各摩擦輪13的位置。

本實施例中，復位元件包括安裝于支座2上的彈簧、和固定于彈簧一端對擠料輥起限位作用的壓塊。其工作原理就是彈簧具有自適應的效果。作用就是使擠料輥與料絲與摩擦輪之間的始終壓緊。本實施例中，設(shè)置棘齒的作用就是在切換過程中使料絲與擠料輥與摩擦輪之間的壓力減小到一定值，方便進行切換。

電機14與所述卷筒間通過齒輪和齒輪孔相配合，所述底座上設(shè)有凸起的圓柱，所述轉(zhuǎn)筒15與所述圓柱間裝配有軸承，所述打印噴頭4連接安裝有散熱風扇5。

一種使用上述的3D打印用轉(zhuǎn)輪式多色擠出系統(tǒng)的多色3D打印方法，包括如下步驟：

（1）調(diào)整：不同顏色線材自入料通孔穿入至與摩擦輪13相接觸，控制轉(zhuǎn)筒15旋轉(zhuǎn)，使指定顏色所在的摩擦輪13處于出料通孔上方；

（2）入料：擠料電機31帶動擠料輥32旋轉(zhuǎn)，擠料輥32與摩擦輪13共同帶動原料線材6穿過出料通孔進入打印噴頭4內(nèi)，開始打印過程；

（3）出料：單色打印完畢后，擠料電機31帶動擠料輥32反向旋轉(zhuǎn)，擠料輥32與摩擦輪13共同帶動原料線材6沿出料通孔自打印噴頭4內(nèi)抽離，回到步驟（1）中的狀態(tài)。

在所述步驟（1）中，指定摩擦輪13到達擠料輥32前，擠料輥32在棘齒16帶動下?lián)u動以降低與之前途徑的摩擦輪13間的摩擦力。

實施例2，與實施例1不同之處在于：所述復位元件為安裝于鉸支軸33上的卷簧。卷簧對擠料裝置起到限位和復位的作用。

實施例3,與實施例1的不同之處在于，采用的原料由多種顏色的原料可供選擇，替換為多種材質(zhì)的絲線類材料，實現(xiàn)多材料的選擇，以豐富成品的種類。

最后需說明的是，以上者僅系本發(fā)明部分實施例，并非用以限制本發(fā)明，依據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及特征，稍加變化修飾而成者，亦應包括在本發(fā)明范圍之內(nèi)。