一種用于3d打印成型機(jī)的旋轉(zhuǎn)噴嘴工作模式及組件的制作方法
【專利說(shuō)明】一種用于3D打印成型機(jī)的旋轉(zhuǎn)噴嘴工作模式及組件
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域,確切的講是通過(guò)電機(jī)或液壓器件驅(qū)動(dòng)進(jìn)行軸向旋轉(zhuǎn)的3D打印成型機(jī)的旋轉(zhuǎn)噴嘴工作方法及組件。
[0002]本發(fā)明目的:
[0003]為解決3D打印噴嘴在曲線路徑下,單一平動(dòng)所帶來(lái)的供料的幾何扭轉(zhuǎn),由于熔融狀態(tài)的原料也存在一定的張力及粘滯力,當(dāng)執(zhí)行一個(gè)平動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),平動(dòng)I周,會(huì)使得熔融的物料也扭轉(zhuǎn)I周:即360度;對(duì)于較大的曲線(相對(duì)較大的曲率半徑的曲線),扭轉(zhuǎn)被較長(zhǎng)的熔融物料分擔(dān),應(yīng)變不會(huì)過(guò)大,不會(huì)造成足以破壞物料走向的力,而小周長(zhǎng)情況就不同了,應(yīng)變的過(guò)大會(huì)造成小直徑孔、小直徑柱等大曲率細(xì)部的無(wú)法高質(zhì)量完成;另一方面;在噴嘴附近增加I個(gè)突起結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)一步抹平表面,使所成型的物件表面光滑。
[0004]本發(fā)明特點(diǎn):
[0005]構(gòu)造簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、完成傳統(tǒng)技術(shù)所完成不了的結(jié)構(gòu)細(xì)部及表面光滑度;并引入多種模式。
[0006]技術(shù)關(guān)鍵為:
[0007]由于一般該類3D打印機(jī)而言3維運(yùn)動(dòng)完成方式:旋轉(zhuǎn)噴嘴供料組件,隨著物料臺(tái)的垂直升降而升降,一般打印機(jī)的待成型物件所放置的平臺(tái)可以水平方向2維運(yùn)動(dòng)。
[0008]在現(xiàn)有技術(shù)及工作的基本構(gòu)架的基礎(chǔ)上;引入4種旋轉(zhuǎn)噴嘴工作模式:A內(nèi)圓工作模式、B外圓工作模式、C抹平頂部模式及D去抹平工作模式。
[0009]通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴嘴及垂直移動(dòng)整個(gè)旋轉(zhuǎn)噴嘴供料組件,來(lái)完成整個(gè)工作的。該旋轉(zhuǎn)噴嘴供料組件結(jié)構(gòu)上采取旋轉(zhuǎn)噴嘴的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式,及加裝了活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板。
[0010]液壓的驅(qū)動(dòng)也是一種選擇,傳動(dòng)可以是皮帶、齒條及鏈條等方式。
[0011]具體詳見(jiàn)圖示說(shuō)明部分。
[0012]以下結(jié)合附圖就較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0013]圖1 4種基本噴頭工作模式示意圖
[0014]圖2打印成型機(jī)的旋轉(zhuǎn)噴嘴供料組件基本結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖示說(shuō)明:
[0016](I)步進(jìn)電機(jī)
[0017](2)電機(jī)軸
[0018](3)電機(jī)齒輪
[0019](4)活動(dòng)噴嘴咀部
[0020](5)活動(dòng)噴嘴根部
[0021](6)活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板
[0022](7)活動(dòng)噴嘴齒輪
[0023](8)料絲
[0024](9)料絲高溫腔部分
[0025](10)料絲熔融細(xì)絲
[0026](11)、(12)電纜
[0027](13)送料器組件
[0028](14)加溫控溫組件
[0029](15)噴嘴內(nèi)襯
[0030](16)、(17)、(18)固定支架
[0031](20)內(nèi)圓加工件
[0032](21)噴嘴運(yùn)動(dòng)方向
[0033](22)活動(dòng)噴嘴咀部面
[0034](23)活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板
[0035](24)活動(dòng)噴嘴自轉(zhuǎn)方向
[0036](25)活動(dòng)噴嘴
[0037](26)外圓加工件
[0038](27)噴嘴運(yùn)動(dòng)方向
[0039](28)活動(dòng)噴嘴咀部面
[0040](29)活動(dòng)噴嘴
[0041](30)活動(dòng)噴嘴自轉(zhuǎn)方向
[0042](31)活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板
[0043](32)大間距下的活動(dòng)噴嘴咀部面
[0044]如圖1所示:
[0045]本供料組件共有4種工作模式:A內(nèi)圓工作模式、B外圓工作模式、C抹平頂部模式及D去抹平工作模式。
[0046]A內(nèi)圓工作模式:能一次性完成堆料及抹平內(nèi)圓壁功能,(25)為活動(dòng)噴嘴,(22)為活動(dòng)噴嘴咀部面,(20)為內(nèi)圓加工件,當(dāng)噴嘴運(yùn)動(dòng)方向(21)沿著一定的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),圖中所畫(huà)出的是圓周運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于公轉(zhuǎn);活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板(23)與內(nèi)圓加工件(20)的側(cè)面外切,而活動(dòng)噴嘴自轉(zhuǎn)方向(24)與公轉(zhuǎn)方向相同;這樣能始終保持活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板(23)與內(nèi)圓加工件(20)的側(cè)面外切的持續(xù)性;由于活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板(23)也帶有溫度,能有效的刮平成型物件的切片的側(cè)面,由于同方向的自轉(zhuǎn)將抵消公轉(zhuǎn)所帶來(lái)的對(duì)噴出物料的扭轉(zhuǎn)的幾何變形量;同時(shí)也起到了折灣作用,使對(duì)小曲率的細(xì)部的噴絲規(guī)整滑順,良好的微柱。
[0047]此種情況適合于成型物件處理邊圍。
[0048]B外圓工作模式:小圓情況下不易一次性完成堆料及抹平外圓壁功能對(duì)于,按D方式堆料后的抹平外圓壁功能;(29)為活動(dòng)噴嘴,(28)為活動(dòng)噴嘴咀部面,(26)為外圓加工件,當(dāng)噴嘴運(yùn)動(dòng)方向(27)沿著一定的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),圖中所畫(huà)出的是圓周運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于公轉(zhuǎn);活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板(31)與外圓加工件(26)的側(cè)面內(nèi)切,而活動(dòng)噴嘴自轉(zhuǎn)方向(30)與公轉(zhuǎn)方向相反;這樣能始終保持活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板(31)與外圓加工件(26)的側(cè)面內(nèi)切的持續(xù)性;由于活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板(31)也帶有溫度,能有效的刮平成型物件的切片的側(cè)面,由于不同方向的自轉(zhuǎn)將抵消公轉(zhuǎn)所帶來(lái)的對(duì)噴出物料的扭轉(zhuǎn)的幾何變形量;同時(shí)也起到了折灣作用,使對(duì)小曲率的細(xì)部的噴絲規(guī)整滑順,良好的微孔。
[0049]由于幾何運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系:對(duì)于小孔情形,處理內(nèi)壁的表面與內(nèi)壁成型有時(shí)要分成2步完成,邊界成型堆料時(shí),活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板升高并脫離接觸物件;當(dāng)堆料完成后再下降活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板完成抹平內(nèi)圓。
[0050]此種情況適合于成型物件處理邊圍。
[0051]C抹平頂部模式:活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板處于運(yùn)行方向的反側(cè),相對(duì)于A、B情況,本供料組件將略微上升一定高度,使之與成型件的間隙略大些,更適合于完成成型件的完成時(shí)的封頂,平滑頂面(該類3D打印,待成型物件在供料組件的下方,重力發(fā)生作用,噴嘴熔融物料在重力作用下,下落)。
[0052]此種情況適合于成型物件封頂。
[0053]D去抹平工作模式:(32)為大間距下的活動(dòng)噴嘴咀部面,由于供料組件較情況C更微上升一定高度,活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板處于與成型物件頂面脫離接觸狀態(tài),噴嘴運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)仍將保留;自轉(zhuǎn)方向與瞬時(shí)的方向相同。
[0054]此種情況適合于成型物件處理表面積內(nèi)部實(shí)體部分。
[0055]對(duì)于A、B情況:當(dāng)停止供料時(shí),就是指抹平切片外型線狀表面功能,當(dāng)略微旋轉(zhuǎn)噴嘴,活動(dòng)噴嘴瓦匠抹板距切片外型線狀表面的距離可以微小調(diào)整;整修細(xì)部形狀。
[0056]如圖2所示:
[0057]當(dāng)通過(guò)電纜(11)控制步進(jìn)電機(jī)(I),可以使電機(jī)軸⑵帶動(dòng)電機(jī)齒輪(3)轉(zhuǎn)動(dòng);因而驅(qū)動(dòng)活動(dòng)噴嘴齒輪(7)也轉(zhuǎn)動(dòng)。噴嘴內(nèi)襯(15)與固定支架(16)、(17)、(18)剛性連接,起到支撐活動(dòng)噴嘴的作用,使得活動(dòng)噴嘴只能軸向轉(zhuǎn)動(dòng)(軸向:供料方向)。
[0058]活動(dòng)噴嘴是一個(gè)整體;包括:活動(dòng)噴嘴咀部(4)、活動(dòng)噴嘴齒