本發(fā)明涉及3d打印技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種3d打印耗材的高效生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)：

3d打印是目前新興的一種三維打印技術(shù)，主要通過以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，直接運用粉末金屬或者塑料等作為可粘合材料，并且通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于制造、教育、科研以及建筑等領(lǐng)域。

在3d打印中，打印耗材是實現(xiàn)3d打印的基礎(chǔ)，就目前來說，應(yīng)用最為廣泛的打印耗材為聚乳酸pla和abs等，在這類打印耗材的生產(chǎn)中，需要兼顧著不同材料的屬性來進行生產(chǎn)，因此生產(chǎn)過程是比較復(fù)雜的，由于生產(chǎn)工藝的原因?qū)е律a(chǎn)效率低下，難以滿足日益增加的生產(chǎn)需求。在3d耗材的生產(chǎn)中，主要包括熔融、擠出和冷卻三個部分，在熔融階段，原材料可能存在熔融不徹底而進入擠出部分的情況，由于未達到標準熔融狀況，擠出效果差；其次就是在經(jīng)過熔融之后如何進行有效的保溫輸送和提高擠出壓力，而且能夠均衡控制擠出壓力，提高生產(chǎn)效率的同時提高生產(chǎn)質(zhì)量；最后就是在冷卻階段，如何保證有效的冷卻，使得已經(jīng)成為成品的耗材不會猶豫溫度的變化導(dǎo)致出現(xiàn)收縮裂縫或者變形等。

如申請?zhí)枮?01410329708.1公布的一種高精度高效率的工業(yè)級3d打印機耗材生產(chǎn)設(shè)備，它包括熔融擠出裝置、冷卻裝置、吹干裝置、測徑儀、牽引裝置、儲線裝置以及收卷裝置，通過各個裝置之間的相互配合從而達到完整生產(chǎn)的過程。整體上具有完善的生產(chǎn)過程和較高的產(chǎn)能，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不能控制實際的熔融狀態(tài)，還需要進一步的改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)方案的不足，本發(fā)明提供一種3d打印耗材的高效生產(chǎn)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)能高，可以快速高效的產(chǎn)出耗材，而且通過控溫控壓和防止外力影響精度高，成分體系穩(wěn)定產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定，更不會出現(xiàn)空心、氣泡等，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種3d打印耗材的高效生產(chǎn)裝置，包括熔融裝置、控壓控溫擠出裝置、冷卻裝置和收料輥，所述熔融裝置和控壓控溫擠出裝置之間通過輸料管連接，所述控壓控溫擠出裝置通過導(dǎo)向韌性條穿過冷卻裝置與收料輥連接；

所述熔融裝置包括熔融箱，所述熔融箱內(nèi)壁固定安裝有強熱板，且在熔融箱外壁上設(shè)有若干個貫穿孔，所述貫穿孔下方均設(shè)有導(dǎo)向板，在導(dǎo)向板的側(cè)下方設(shè)有集料斗，所述集料斗呈雙漏斗狀，且在集料斗底部均與輸料管連接，所述控壓控溫擠出裝置包括剛性擠出箱，所述剛性擠出箱呈凸字型，且在剛性擠出箱外壁均固定安裝有保溫層，在剛性擠出箱內(nèi)壁固定安裝有電熱板，且在剛性擠出箱側(cè)面直接與輸料管連接，在剛性擠出箱內(nèi)側(cè)與輸料管連通處還設(shè)有推桿，所述推桿末端還固定安裝有推板，在剛性擠出箱另一端設(shè)有楔形擠出頭，所述楔形擠出頭設(shè)在冷卻裝置與控壓控溫擠出裝置連接處。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述導(dǎo)向板與貫穿孔之間一一對應(yīng)，且導(dǎo)向板以熔融箱為對稱軸分布。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述貫穿孔的數(shù)量為集群分布，且單個貫穿孔的內(nèi)徑不大于0.05mm。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述推板前端還固定安裝有擾流攪拌棒。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述剛性擠出箱頂部固定安裝有泄壓艙，所述泄壓艙和剛性擠出箱之間還設(shè)有泄壓閥，所述泄壓閥內(nèi)部固定安裝有單向控壓擋板，所述單向控壓擋板限壓方向由剛性擠出箱指向泄壓艙。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述楔形擠出頭通過滑桿在剛性擠出箱內(nèi)部滑動來調(diào)整兩塊楔形擠出頭之間的距離。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述冷卻裝置由兩塊相互平行的楔形板組成，且在每塊楔形板上均固定安裝有次級電熱板，所述次級電熱板由靠近控壓控溫擠出裝置一側(cè)向另外一側(cè)逐漸降低分布密度，且在兩塊楔形板末端為不封閉結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述導(dǎo)向韌性條固定安裝在底部的楔形擠出頭上，且導(dǎo)向韌性條上表面與楔形擠出頭上表面齊平，所述導(dǎo)向韌性條與收料輥之間為直接接觸不連接，且導(dǎo)向韌性條通過收料輥的直徑增大而逐漸向下均勻的傾斜形成弧形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過設(shè)置熔融箱，并且在熔融箱側(cè)面加設(shè)集群狀的貫穿孔和導(dǎo)向板，將已經(jīng)熔融呈流體狀的原料導(dǎo)出來，而未達到熔融狀態(tài)的原材料不能被導(dǎo)出來，繼續(xù)留在熔融箱內(nèi)部接受加熱直至成為流體狀態(tài)，在達到流體狀態(tài)后的原料將經(jīng)過輸料管輸送至控壓控溫擠出裝置，設(shè)在剛性擠出箱內(nèi)壁的電熱板提供維持熔融狀態(tài)所需的問題，而通過推桿和推板的擠壓作用將流體通過楔形擠出頭擠出，而在這個過程中，可以根據(jù)實際的擠出寬度需求來調(diào)整兩個楔形擠出頭之間的距離從而達到滿足實際需求的目的，而設(shè)在推板前端的擾流攪拌棒能夠攪動已經(jīng)靜置下來的流體，提高擠出成分的均勻性，而在擠壓過程中，為了防止由于物質(zhì)成分的變化而導(dǎo)致擠出壓力的變化，通過單向控壓擋板將異常壓力釋放出去形成穩(wěn)定的壓力體系，而在擠出成型之后通過梯度降溫來收卷耗材，可以防止由于溫度的急劇變化導(dǎo)致的耗材變形和收縮，而且通過導(dǎo)線韌性條的導(dǎo)向作用，可以防止在出料過程中由于重力等的影響變形，整體上由于結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)能高，可以快速高效的產(chǎn)出耗材，而且通過控溫控壓和防止外力影響精度高，成分體系穩(wěn)定產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定，更不會出現(xiàn)空心、氣泡等。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-熔融裝置；2-控壓控溫擠出裝置；3-冷卻裝置；4-收料輥；5-輸料管；6-導(dǎo)向韌性條；7-熔融箱；8-強熱板；9-貫穿孔；10-導(dǎo)向板；11-集料斗；12-剛性擠出箱；13-保溫層；14-電熱板；15-推桿；16-推板；17-楔形擠出頭；18-擾流攪拌棒；19-泄壓艙；20-泄壓閥；21-單向控壓擋板；22-滑桿；23-楔形板；24-次級電熱板。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例：

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種3d打印耗材的高效生產(chǎn)裝置，包括熔融裝置1、控壓控溫擠出裝置2、冷卻裝置3和收料輥4，所述熔融裝置1和控壓控溫擠出裝置2之間通過輸料管5連接，所述控壓控溫擠出裝置2通過導(dǎo)向韌性條6穿過冷卻裝置3與收料輥4連接；

所述熔融裝置1包括熔融箱7，所述熔融箱7內(nèi)壁固定安裝有強熱板8，且在熔融箱7外壁上設(shè)有若干個貫穿孔9，所述貫穿孔9的數(shù)量為集群分布，且單個貫穿孔9的內(nèi)徑不大于0.05mm，防止沒有達到熔融的流體狀態(tài)的原料進入輸料管進入擠出裝置中，所述貫穿孔9下方均設(shè)有導(dǎo)向板10，所述導(dǎo)向板10與貫穿孔9之間一一對應(yīng)，且導(dǎo)向板10以熔融箱7為對稱軸分布，能夠?qū)⒁呀?jīng)達到熔融狀態(tài)的原料導(dǎo)向輸料管5，在導(dǎo)向板10的側(cè)下方設(shè)有集料斗11，所述集料斗11呈雙漏斗狀，且在集料斗11底部均與輸料管5連接，所述控壓控溫擠出裝置2包括剛性擠出箱12，所述剛性擠出箱12呈凸字型，且在剛性擠出箱12外壁均固定安裝有保溫層13，在剛性擠出箱12內(nèi)壁固定安裝有電熱板14，且在剛性擠出箱12側(cè)面直接與輸料管5連接，在剛性擠出箱12內(nèi)側(cè)與輸料管5連通處還設(shè)有推桿15，所述推桿15末端還固定安裝有推板16，所述推板16前端還固定安裝有擾流攪拌棒18，擾動已經(jīng)靜置下來的原料，提高原料的均質(zhì)性，在剛性擠出箱12另一端設(shè)有楔形擠出頭17，所述楔形擠出頭17通過滑桿22在剛性擠出箱12內(nèi)部滑動來調(diào)整兩塊楔形擠出頭17之間的距離，用來調(diào)整實際的擠出寬度，滿足不同的需求，所述楔形擠出頭17設(shè)在冷卻裝置3與控壓控溫擠出裝置2連接處。

優(yōu)選的是，所述剛性擠出箱12頂部固定安裝有泄壓艙19，所述泄壓艙19和剛性擠出箱12之間還設(shè)有泄壓閥20，所述泄壓閥20內(nèi)部固定安裝有單向控壓擋板21，所述單向控壓擋板21限壓方向由剛性擠出箱12指向泄壓艙19，進行單向泄壓，在完成泄壓之后能夠及時將流體輸送回來。

進一步優(yōu)選的是，所述冷卻裝置3由兩塊相互平行的楔形板23組成，且在每塊楔形板23上均固定安裝有次級電熱板24，所述次級電熱板24由靠近控壓控溫擠出裝置2一側(cè)向另外一側(cè)逐漸降低分布密度，且在兩塊楔形板23末端為不封閉結(jié)構(gòu)，形成梯度式的降溫通道，逐級降溫冷卻。

特別的，所述導(dǎo)向韌性條6固定安裝在底部的楔形擠出頭17上，且導(dǎo)向韌性條6上表面與楔形擠出頭17上表面齊平，所述導(dǎo)向韌性條6與收料輥4之間為直接接觸不連接，且導(dǎo)向韌性條6通過收料輥4的直徑增大而逐漸向下均勻的傾斜形成弧形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，防止在出料過程中由于重力等的影響變形，能夠根據(jù)不同的纏繞半徑適應(yīng)不同的導(dǎo)向弧度。

另外的，在本發(fā)明中，還需要進一步說明的是：所述推桿是一個循環(huán)的過程中，具體來說，推桿在實際的工作中是一個活塞式的循環(huán)過程，由于在本發(fā)明中，推桿的沖程小，在實際的活塞式的循環(huán)過程中，單次循環(huán)周期短，要小于2s，而這個周期在高溫擠出過程中是不會影響擠出效果的，因此克服了普通擠出的復(fù)雜控制系統(tǒng)以及其他輔助性的結(jié)構(gòu)，簡化了實際的生產(chǎn)工序，在本發(fā)明中，推桿的實際驅(qū)動力是由驅(qū)動電機提供，而在本技術(shù)方案中，并沒有明確的給出驅(qū)動電機，這是由于驅(qū)動電機的驅(qū)動是一個普遍的技術(shù)手段，只需將推桿外接即可。

本發(fā)明的主要特點在于，本發(fā)明通過設(shè)置熔融箱，并且在熔融箱側(cè)面加設(shè)集群狀的貫穿孔和導(dǎo)向板，將已經(jīng)熔融呈流體狀的原料導(dǎo)出來，而未達到熔融狀態(tài)的原材料不能被導(dǎo)出來，繼續(xù)留在熔融箱內(nèi)部接受加熱直至成為流體狀態(tài)，在達到流體狀態(tài)后的原料將經(jīng)過輸料管輸送至控壓控溫擠出裝置，設(shè)在剛性擠出箱內(nèi)壁的電熱板提供維持熔融狀態(tài)所需的問題，而通過推桿和推板的擠壓作用將流體通過楔形擠出頭擠出，而在這個過程中，可以根據(jù)實際的擠出寬度需求來調(diào)整兩個楔形擠出頭之間的距離從而達到滿足實際需求的目的，而設(shè)在推板前端的擾流攪拌棒能夠攪動已經(jīng)靜置下來的流體，提高擠出成分的均勻性，而在擠壓過程中，為了防止由于物質(zhì)成分的變化而導(dǎo)致擠出壓力的變化，通過單向控壓擋板將異常壓力釋放出去形成穩(wěn)定的壓力體系，而在擠出成型之后通過梯度降溫來收卷耗材，可以防止由于溫度的急劇變化導(dǎo)致的耗材變形和收縮，而且通過導(dǎo)線韌性條的導(dǎo)向作用，可以防止在出料過程中由于重力等的影響變形，整體上由于結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)能高，可以快速高效的產(chǎn)出耗材，而且通過控溫控壓和防止外力影響精度高，成分體系穩(wěn)定產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定，更不會出現(xiàn)空心、氣泡等。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。