基于fdm的3d打印設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于FDM的3D打印設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，F(xiàn)DM技術(shù)可以打印的材料包括ABS，聚碳酸醋、PLA，聚苯礬等。與其他的3D打印技術(shù)相比，F(xiàn)DM是唯一使用工業(yè)級(jí)熱塑材料作為成型材料的積層制造方法，打印出的物件具有耐高熱、腐耐蝕性化學(xué)物質(zhì)、抗菌和抗強(qiáng)烈機(jī)械應(yīng)力等特性，被用于制造概念模型、功能模型，甚至直接制造零部件和生產(chǎn)工具。由于其成型材料種類多，成型件強(qiáng)度高、精度高，表面質(zhì)量好，易于裝配、無公害，可在辦公室環(huán)境下進(jìn)行等特點(diǎn)，使得該工藝發(fā)展極為迅速，目前FDM在全球已安裝快速成形系統(tǒng)中的份額大約為30%。但因需要對(duì)整個(gè)截面進(jìn)行掃描涂覆、進(jìn)料裝置復(fù)雜，成型時(shí)間較長(zhǎng)，造成FDM打印效率較低，嚴(yán)重制約了 FDM工藝3D打印設(shè)備在大規(guī)模工業(yè)上的推廣使用。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01410083018.2的中國專利，公開了一種FDM的3D打印機(jī)，其沒有涉及有關(guān)本發(fā)明中用以提升打印效率的任何相關(guān)技術(shù)手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于FDM的3D打印設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中基于FDM的3D打印設(shè)備打印效率較低的技術(shù)問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于FDM的3D打印設(shè)備，包括:擠出機(jī)，所述擠出機(jī)具有擠出機(jī)套筒、可在所述擠出機(jī)套筒中轉(zhuǎn)動(dòng)送料的擠出螺桿、以及安裝在所述擠出機(jī)套筒上為所述擠出機(jī)套筒加熱的第一加熱器；3D打印機(jī)，所述3D打印機(jī)具有打印噴頭、以及安裝在所述打印噴頭上的噴頭加熱器，其中，所述擠出機(jī)套筒的擠出料口，通過連接軟管與所述打印噴頭的入料口連通。
[0006]優(yōu)選地，所述連接軟管為不銹鋼耐壓金屬軟管。
[0007]優(yōu)選地，擠出機(jī)還具有安裝在所述擠出機(jī)套筒上進(jìn)行加料的加料口，沿著所述擠出螺桿的送料方向，所述第一加熱器位于所述加料口的下游并且設(shè)置在所述擠出機(jī)套筒的外側(cè)壁上。
[0008]優(yōu)選地，所述擠出機(jī)還具有擠出機(jī)傳動(dòng)馬達(dá)，所述擠出機(jī)傳動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述擠出螺桿在所述擠出機(jī)套筒中轉(zhuǎn)動(dòng)送料，其中，所述擠出機(jī)傳動(dòng)馬達(dá)、所述擠出機(jī)套筒、所述擠出螺桿安裝在所述擠出機(jī)的擠出機(jī)底座上，所述擠出機(jī)底座固定在地面上。
[0009]優(yōu)選地，所述擠出機(jī)傳動(dòng)馬達(dá)設(shè)定為:在所述第一加熱器將所述擠出機(jī)套筒預(yù)熱到原料臨界溫度后，所述擠出機(jī)傳動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)所述擠出螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，來自所述擠出機(jī)套筒的被所述第一加熱器加熱成熔融狀態(tài)的原料，借助于擠出壓力通過所述連接軟管輸送至所述打印噴頭；其中，所述噴頭加熱器設(shè)定為:在所述打印噴頭出料口處有所述熔融狀態(tài)的原料液體溢出后啟動(dòng)，以保證所述打印噴頭溫度維持在所述原料臨界溫度。
[0010]優(yōu)選地，所述3D打印機(jī)還具有:X、Y、Z三軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，所述打印噴頭通過所述X、Y、Z三軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行逐層打印。
[0011]優(yōu)選地，所述X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括:X軸齒條、X軸電機(jī)、X軸線軌、X軸滑塊，其中所述X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述X軸齒條以帶動(dòng)所述X軸滑塊沿所述X軸線軌在X軸方向上運(yùn)動(dòng)；所述Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括:Y軸齒條、Y軸電機(jī)、Y軸線軌、Y軸滑塊、滑座，所述滑座固定在所述Y軸滑塊上，所述Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述Y軸齒條以通過帶動(dòng)所述Y軸滑塊而帶動(dòng)所述滑座沿所述Y軸線軌在Y軸方向上運(yùn)動(dòng)；所述Z軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括:內(nèi)置于所述3D打印機(jī)中工作箱中的抬升電機(jī)，所述抬升電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述3D打印機(jī)的工作臺(tái)升降，通過所述工作臺(tái)升降所述打印噴頭與打印面一直處于同一面；其中，所述X軸齒條、所述X軸電機(jī)、所述X軸線軌、所述X軸滑塊分別安裝在所述3D打印機(jī)的打印機(jī)底座兩側(cè)，所述X軸滑塊固定在所述3D打印機(jī)的X軸線軌上；其中，所述Y軸電機(jī)、所述Y軸齒條、所述Y軸線軌分別安裝在所述橫梁上，所述滑座通過所述Y軸線軌和可在所述Y軸線軌上滑動(dòng)的所述Y軸滑塊而與所述橫梁連接，所述打印噴頭固定在所述滑座上。
[0012]優(yōu)選地，所述基于FDM的3D打印設(shè)備用于鑄造模具的制造。
[0013]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果至少在于:
[0014](I)本發(fā)明在擠出機(jī)套筒上設(shè)第一加熱器，將擠出機(jī)套筒的擠出料口通過連接軟管與3D打印機(jī)的打印噴頭的入料口連通，從而通過第一加熱器的加熱可使從擠出機(jī)套筒中擠出的原料為熔融狀態(tài)，從擠出機(jī)套筒中擠出的原料通過連接軟管輸送至打印噴頭，這使得本發(fā)明基于FDM的3D打印設(shè)備的打印運(yùn)行結(jié)構(gòu)減輕，相應(yīng)地使得3D打印設(shè)備整體輕巧，從而提尚了打印效率。
[0015](2)進(jìn)一步，本發(fā)明中滑座通過Y軸線軌和可在Y軸線軌上滑動(dòng)的Y軸滑塊而與3D打印機(jī)的橫梁連接，打印噴頭固定在滑座上，從而本發(fā)明使得橫梁整體輕巧，運(yùn)行速度快，這進(jìn)一步使得3D打印設(shè)備打印效率提高，例如打印效率可達(dá)30kg/h。
[0016](3)由于打印效率高，使得本發(fā)明為鑄造模具行業(yè)應(yīng)用3D打印技術(shù)提供了更為有利的條件。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明基于FDM的3D打印設(shè)備示例性視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下參見附圖描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0019]參見圖1，本發(fā)明基于FDM的3D打印設(shè)備包括:擠出機(jī)、3D打印機(jī)、以及連接軟管7 (也可以稱之為恒溫輸送軟管)，其中連接軟管7例如不銹鋼耐壓金屬軟管。通過連接軟管7，將擠出機(jī)的擠出機(jī)套筒5的擠出料口與3D打印機(jī)的打印噴頭15的入料口連通。
[0020]具體而言，從圖1可看出，擠壓機(jī)還包括:可在擠出機(jī)套筒5中轉(zhuǎn)動(dòng)送料的擠出螺桿6、以及安裝在擠出機(jī)套筒5上為擠出機(jī)套筒5加熱的第一加熱器4，擠出螺桿6轉(zhuǎn)動(dòng)可以將送入擠出機(jī)套筒5的原料送出擠出機(jī)套筒5。安裝在擠出機(jī)套筒5上的第一加熱器4可工作，以使得從擠出機(jī)套筒5中擠出的原料為熔融狀態(tài)。3D打印機(jī)還具有噴頭加熱器16，噴頭加熱器16安裝在打印噴頭15上。通過第一加熱器4對(duì)擠出機(jī)套筒5的加熱，可以使得從擠出機(jī)套筒5中擠出的原料為熔融原料，在擠出螺桿6轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，該擠出的熔融原料由于擠出壓力通過連接軟管7輸送至打印噴頭15。從而本發(fā)明基于FDM的3D打印設(shè)備的打印運(yùn)行結(jié)構(gòu)減輕，相應(yīng)地使得3D打印設(shè)備整體輕巧，提高了打印效率。
[0021]繼續(xù)參見圖1，擠出機(jī)還具有加料口 3，加料口 3安裝在擠出機(jī)套筒5上進(jìn)行加料。當(dāng)沿著擠出螺桿6的送料方向時(shí)，第一加熱器4位于加料口 3的下游。還可以從圖1中看出，第一加熱器4設(shè)置在擠出機(jī)套筒5的外側(cè)壁上。
[0022]進(jìn)一步，參考圖1對(duì)擠出機(jī)進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。圖1中，擠出機(jī)還具有擠出機(jī)傳動(dòng)馬達(dá)2、擠出機(jī)底座I。擠出機(jī)傳動(dòng)馬達(dá)2、擠出機(jī)套筒5、擠出螺桿6安裝在擠出機(jī)底座I上，擠出機(jī)底座I固定在地面上。擠出機(jī)傳動(dòng)馬達(dá)2可驅(qū)動(dòng)擠出螺桿6在擠出機(jī)套筒5中轉(zhuǎn)動(dòng)送料。擠出機(jī)傳動(dòng)馬達(dá)2可以設(shè)定為:在第一加熱器4將擠出機(jī)套筒5預(yù)熱到原料臨界溫度后，擠出機(jī)傳動(dòng)馬達(dá)2帶動(dòng)擠出螺桿6轉(zhuǎn)動(dòng)。噴頭加熱器16可以設(shè)定為:在打印噴頭15出料口處有熔融狀態(tài)的原料液體溢出后啟動(dòng)，以保證打印噴頭15溫度維持在所述原料臨界溫度。
[0023]本發(fā)明3D打印設(shè)備的3D打印機(jī)還具有:X、Y、Z三軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，打印噴頭15通過X、Y、Z三軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行逐層打印。
[0024]X軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括:X軸齒條9、X軸電機(jī)10、X軸線軌12、X軸滑塊13，X軸齒條9、X軸電機(jī)10、X軸線軌12、X軸滑塊13分別安裝在打印機(jī)底座I兩側(cè)。X軸滑塊13固定在3D打印機(jī)的X軸線軌12上。X軸電機(jī)10驅(qū)