一種3D印表機設備的製作方法

2023-07-19 08:35:46 1

本實用新型涉及一種3D印表機設備。

背景技術：

3D印表機又稱三維印表機，是一種累積製造技術，即快速成形技術的一種機器，它是一種數字模型文件為基礎，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過列印一層層的粘合材料來製造三維的物體。目前 3D列印技術分為以下幾種列印材料或列印方式：

1.有些3D印表機使用「噴墨」的方式。即使用印表機列印頭將一層極薄的液態塑料物質噴塗在鑄模託盤上，此塗層然後被置於紫外線下進行處理。之後鑄模託盤下降極小的距離，以供下一層堆疊上來。

2.使用一種叫做「熔積成型」的技術，整個流程是在列印頭內熔化塑料，然後通過沉積塑料纖維的方式才形成薄層。

3.使用一種叫做「雷射燒結」的技術，以粉末微粒作為列印介質。粉末微粒被噴撒在鑄模託盤上形成一層極薄的粉末層，熔鑄成指定形狀，然後由噴出的液態粘合劑進行固化。

4.利用真空中的電子流熔化粉末微粒，當遇到包含孔洞及懸臂這樣的複雜結構時，介質中就需要加入凝膠劑或其他物質以提供支撐或用來佔據空間。這部分粉末不會被熔鑄，最後只需用水或氣流衝洗掉撐物便可形成孔隙。

目前，以塑料可粘合材料作為列印材料的印表機，現有3D印表機的列印頭只能用線材，線材使用塑料原料，通過加工設備生產。使用線材料的 3D印表機一般採用單色列印，如想多色列印需不斷的更換線材，這是很麻煩的。同時3D印表機的列印速度較慢，如果加快列印速度，易造成列印頭過熱，製品變形，甚至導致坍塌。

技術實現要素：

針對現有技術中3D印表機葉列印頭只能使用塑料線材以及列印速度過慢等不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種可使用顆粒原料、提高列印速度的3D印表機設備。

為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是：

本實用新型一種3D印表機設備，在印表機的列印頭內設置螺杆進料機構，包括驅動裝置、與驅動裝置輸出軸連接的螺杆以及螺筒，其中，在螺杆設於螺筒內部，驅動裝置安裝於螺筒外部一端，螺杆的進料端與一料鬥的出料口連接，螺杆出料端連接列印頭噴嘴，螺筒外部布設有電加熱圈。

在列印頭的噴觜處還設有冷卻裝置，包括風機及風管，風管與風機的出風口連通，風管的出風口對應列印頭的噴觜出口位置，並與列印頭隨動。

風機固裝於3D印表機設備上，風管的出風口與列印頭固定連接。

風管為封閉軟連接管。

料鬥的出料口與螺杆的進料端之間接有液體色母在線非預混配色供料系統。

本實用新型具有以下有益效果及優點：

1.本實用新型改變了目前塑料高分子3D印表機的工作模式，無需使用預先製備好的線狀塑料高分子材料，只需直接添加顆粒狀或粉末狀的熱塑性高分子材料，而且在添加材料時可以同時混配著色劑，可以實現彩色3D 列印功能。

2.本實用新型3D印表機出料口配有冷風冷卻裝置，可以提高列印速度，並提供塑料材料加熱所揮發的氣體回收裝置，從而實現家庭密閉小空間的使用，使得3D印表機的家庭普及使用成為可能。

3.本實用新型在料鬥的出料口與螺杆的進料端之間接有液體色母在線非預混配色供料系統，可實現在線配色，提升列印製品的外觀美感。

附圖說明

圖1為現有技術中3D印表機的列印頭結構；

圖2為本實用新型3D印表機列印頭內部結構示意圖；

圖3為本實用新型在3D印表機列印頭外側設置風筒的結構示意圖。

其中，1為噴嘴，2為螺杆，3為螺筒，4為加熱圈，5為驅動裝置，6 為料鬥，7為風機，8為風管，9為出風口，10為3D列印線材，11為被動輥，12為主動輥，13為導向套，14為噴頭。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步闡述。

本實用新型一種3D印表機的結構如圖2所示，在印表機的列印頭內設置螺杆進料機構，包括驅動裝置5、與驅動裝置5輸出軸連接的螺杆2以及螺筒3，其中，在螺杆2設於螺筒3內部，驅動裝置5安裝於螺筒3外部一端，螺杆2的進料端與一料鬥6的出料口連接，螺杆2出料端連接列印頭噴嘴1，螺筒2外部布設有電加熱圈4。

本實用新型採用螺旋推進的方式將列印用原料輸送至列印頭噴嘴1處，這樣的結構設置不限制列印用原料的線材形式，而是顆粒狀或粉末狀均可適用。這樣在該3D列印設備上可以直接使用顆粒或粉末狀的熱塑性高分子塑料直接列印，無需購買市售的採用成型加工設備和模具預先生產的線材。

本實用新型在列印頭的噴觜1處還設有冷卻裝置，包括風機7及風管8，風管8與風機7的輸出風口連通，風管8的出風口9對應列印頭的噴觜1 出口位置，並與列印頭隨動。

本實施例將7風機固裝於3D印表機設備上，如固裝於3D印表機的外框上，其控制線與3D印表機的控制系統連接；風管8的出風口9與列印頭固定連接；風管8採用封閉(不透風)軟連接管，如金屬軟管等。

冷卻裝置的設置主要是考慮現有3D印表機如果加快列印速度，易造成列印頭過熱，製品變形，甚至導致坍塌這一不足，現通過冷卻裝置直接針對噴嘴出口位置進行冷卻，使在列印頭內部被加熱的原料從噴嘴輸出後，快速降溫，加快粘著，使製品保持理想形態。這樣可以提高列印速度。

本實用新型在料鬥的出料口與螺杆的進料端之間接有液體色母在線非預混配色供料系統。液體色母在線非預混配色供料系統可以連接任何塑料加工設備的下料口，對在線輸出液體著色劑，也可以對顆粒料、粉料進行著色。