新型熱熔水泥3d列印頭的製作方法

2023-10-11 16:07:14 2

新型熱熔水泥3d列印頭的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型熱熔水泥3D列印頭，包括：熱料輸送裝置，其包括：罐體，其為圓柱形腔體，其外部設有隔熱材料的外殼夾層，且罐體上端側面設有進料口，下端設有錐形噴嘴；熱料電機，熱料電機固定在罐體頂端，通過聯軸器與送料蝸杆連接；蝸杆，其一端與電機轉軸聯軸器聯接並用軸承固定在罐體上端，蝸杆上設有螺旋葉片；加熱電阻，加熱電阻固定在罐體的內外夾層中。還包括冷料輸送裝置，其包括：冷料倉，冷料倉設有旋轉式給料閥門，旋轉式給料閥由冷料電機齒輪嚙合聯接；活塞推料裝置，活塞推料裝置由凹輪與推送活塞兩個部件組成，固定在冷料倉下部，與冷料電機齒輪嚙合，實現冷料的活塞式推送至熱料進料口。
【專利說明】新型熱熔水泥3D列印頭

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及3D列印【技術領域】，尤其涉及一種新型熱熔水泥3D列印頭。

【背景技術】
[0002]3D列印技術是近幾年國內外快速發展的一種快速成型製造技術，具有成型速度快、設備價格便宜、運行和維護成本低、可以個性化創意製作，作為大數據云計算新時代的製造方式，目前已在機械、電子、飛機、生物製造、製藥、微型機電、建築等現代社會的各個工程領域得到廣泛應用，展示了廣闊的市場前景。但目前3D列印的主要材料為ABS、尼龍等化工材料，而建築材料水泥等溫度高、流動性差，不易成型的3D列印還沒有得到應用。


【發明內容】

[0003]本實用新型提供一種能夠實現溫度高、流動性差等材料的3D列印的新型熱熔水泥3D列印頭。該列印頭由冷料輸送裝置和熱料輸送裝置兩大部件組成。
[0004]熱料輸送裝置包括:
[0005]罐體，罐體設有夾層且罐體內部呈圓柱形腔體，罐體上端設有進料口，下端設有用於3D列印出料的錐形噴嘴；
[0006]熱料電機，熱料電機固定在罐體頂端，通過聯軸器與送料蝸杆連接；
[0007]蝸杆，蝸杆採用高強度鋼機械加工而成，其一端與電機轉軸聯軸器聯接並用軸承固定在罐體上端，蝸杆上設有螺旋葉片，其外徑比罐體內徑小0.2毫米；
[0008]以及用於加熱的加熱電阻，加熱電阻固定在罐體的夾層中。
[0009]進一步的，熱料輸送裝置還包括隔熱層，隔熱層附於罐體的夾層內，將加熱電阻與罐體的外壁隔開。
[0010]進一步的，熱料輸送裝置還包括用於檢測溫度的溫度傳感器，溫度傳感器固定在罐體的夾層內。
[0011]進一步地，加熱電阻呈螺旋狀固定在夾層內。
[0012]冷料輸送裝置，冷料輸送裝置包括:
[0013]冷料倉，冷料倉頂端設有送料口，下端側面設有出料口，出料口與熱料輸送裝置的進料口聯接；
[0014]用於將物料推送出出料口的推送活塞，推送活塞固定在冷料倉內且位於的出料口處；
[0015]以及用於驅動推送活塞運動的驅動件，驅動件固定在冷料倉內，且與推送活塞聯接。
[0016]進一步地，驅動件包括電機、齒輪和凹輪，電機輸出端設有齒輪，電機輸出端的齒輪與齒輪嚙合聯接，齒輪和凹輪通過中心軸固定聯接，推送活塞的連接杆插入凹輪8字形內槽，將凹輪360度旋轉運動轉換成活塞的連續往復運動，實現冷料的圓滑推送。
[0017]進一步地，冷料輸送裝置還包括旋轉式給料閥門，旋轉式給料閥門固定在冷料倉的送料口處，旋轉式給料閥門包括齒輪和閥門葉片，齒輪與電機輸出端的齒輪嚙合聯接，閥門葉片中心軸線與齒輪中心軸線對齊固定。
[0018]在其他實施例中，包括控制器，控制器與加熱電阻、溫度傳感器、電機和電機信號聯接，控制器獲取溫度傳感器的檢測溫度信號控制加熱電阻加熱，且控制電機和電機驅動物料的輸送。
[0019]本實用新型的有益效果是:通過分工明確，管理統一的獨特性冷熱料輸送裝置，實現熱熔水泥等高溫、高粘度材料的3D列印，為3D列印【技術領域】增添了一種新型列印頭關鍵部件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型熱料輸送裝置的結構示意圖；
[0021]圖2為本實用新型冷料輸送裝置的結構示意圖；
[0022]圖3為本實用新型一種熱熔水泥3D列印頭的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0023]下面通過【具體實施方式】結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0024]實施例一:
[0025]本實施例提供一種熱熔水泥3D列印頭，本熱熔水泥3D列印頭主要用於水泥的3D列印，也可作為巧克力、奶油蛋糕等高粘度、非常溫材料的高精度3D列印使用。
[0026]請參考圖1，熱熔水泥3D列印頭包括熱料輸送裝置I。
[0027]包括熱料輸送裝置I包括罐體11、電機12、蝸杆13和加熱電阻14。
[0028]罐體11設有夾層111，即罐體由內外兩層壁，中間形成一定間隙，罐體11內部呈圓柱形腔體。如圖1所示方向，罐體11的上端設有進料口 112，進料口 112用於導入事先調配好的列印物料；罐體11的底端呈倒錐形，錐形尖端為噴嘴113，噴嘴開口根據需要設置大小，在特殊需要的情況下，可以設置為毫米單位的開口，用於精確列印。
[0029]電機12固定在罐體11的進料口 111端的端面上，即圖示位置的頂端中間，電機的轉軸通過聯軸器與蝸杆13連接，驅動蝸杆13輸送物料。
[0030]蝸杆13的上端與電機12的轉軸通過聯軸器聯接，蝸杆13上設有螺旋葉片，螺旋葉片外徑小於罐體11的內徑0.2毫米，在電機的驅動下，物料受螺旋葉片的加壓，輸送到噴嘴113進行3D列印。
[0031]加熱電阻14固定在罐體的夾層111內，呈螺旋狀均勻分布在罐體的夾層111內，實現了對罐體11內物料的均勻加熱。
[0032]在其他實施例中，罐體11的夾層111內設有隔熱層15，隔熱層15貼附在夾層111的外層內壁上，將加熱電阻14與罐體的外壁隔開，能夠防止熱流失，提高了加熱效果，同時對高溫的隔離保護了其他設備和工作人員。
[0033]在其他實施例中，罐體11的夾層111內設有溫度傳感器16，溫度傳感器16實現了對罐內11內溫度的監控,並產生相應的檢測溫度信號。
[0034]在其他實施例中，熱熔水泥3D列印頭還包括控制器，控制器與加熱電阻14和溫度傳感器16信號聯接，所述控制器獲取溫度傳感器15的檢測溫度信號控制加熱電阻14加熱，控制和保持加熱溫度在設定範圍值內，同時控制器與電機12信號聯接，實現了自動化控制，提高了設備的安全性能。
[0035]熱料輸送裝置I的輸送流程如下:按比例配製好的熱熔水泥(由樹脂與水泥混合而成)從進料口 112導入，電機12驅動蝸杆13旋轉輸送熱熔水泥至噴嘴113擠出，用於列印，在電機12驅動蝸杆12旋轉傳送的同時控制器控制加熱電阻14對熱熔水泥進行加熱，使熱熔水泥在旋轉攪拌的同時溶解。
[0036]本實施例提供的一種熱熔水泥3D列印頭，在熱料輸送裝置I內設有蝸杆13傳送列印物料，能夠將流動性差的將物料精確擠出用於列印，還設有加熱電阻14，實現了物料加熱，易於成型。
[0037]實施例二:
[0038]本實施例在上述實施例的基礎上增了冷料輸送裝置2，冷料輸送裝置2能夠方便、準確和有效的給熱料輸送裝置I供給物料，提高了列印的效率。
[0039]請參考圖2和圖3，冷料輸送裝置包括冷料倉21、推送活塞22和驅動件23。
[0040]冷料倉21用於容置冷料，如圖2所示方向，冷料倉21的頂端設有送料口 211，送料口 211呈漏鬥型，下端的右側設有出料口 212，出料口 212與熱料輸送裝置I的進料口 111聯接，將冷料輸送裝置2與熱料輸送裝置I聯通，實現物料供給。
[0041]推送活塞22包括推送板和推桿，推送板和推桿之間活動連接，推送活塞22固定在冷料倉21內，且位於出料口 212處，工作時將物料推送出出料212。
[0042]驅動件23包括電機231、齒輪232和凹輪233，電機231固定在冷料倉21外，其輸出端伸入冷料倉21內，且輸出端固定有輸出齒輪2311，電機231通過輸出齒輪2311與齒輪232聯接，齒輪232和具有獨特8字形內凹槽的凹輪233通過中心軸固定聯接，兩者共同運動，凹輪233與推送活塞22的推桿活動聯接，實現推桿快速推送和慢速復位，或慢速推送或快速復位的運動，電機231與控制器信號聯接，控制器控制其實現自動供料。
[0043]在其他實施例中，冷料倉21的送料口 211出設有旋轉式給料閥門24，旋轉式給料閥門24包括齒輪241和閥門葉片242，齒輪241與電機231輸出端的齒輪2311嚙合聯接，閥門葉片242沿中心軸線等分散開分布，且閥門葉片242中心軸線與齒輪241中心軸線對齊固定，本實施例優選的閥門葉片242為4片，旋轉式閥門設計，循環導入物料，提高了供料的效率。
[0044]冷料輸送裝置I的輸送流程如下:按比例配製好的熱熔水泥(由樹脂與水泥混合而成)從送料口 211導入，經過旋轉式送料閥門24進入冷料倉21，電機23通過齒輪驅動推送活塞22將物料推送出出料口 212，通過出料口 212導入熱料輸送裝置I中。
[0045]本實施例增加了冷料輸送裝置2，冷料輸送裝置2內設有旋轉式閥門24和活塞推送機構，通過電機旋轉驅動轉化成閥門的間歇性旋轉供料和活塞間歇性的推送物料，具有更高的連續性，提高了供料效率。
[0046]以上內容是結合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
【權利要求】
1.一種新型熱熔水泥3D列印頭，其特徵在於，包括熱料輸送裝置(I)，所述熱料輸送裝置(I)包括: 罐體(11)，所述罐體(11)設有夾層(111)且罐體(11)內部呈圓柱形腔體，所述罐體(II)上端側面設有進料口(112 )，下端設有用於3D列印出料的錐形噴嘴(113 ); 熱料電機(12)，所述電機(12)固定在所述罐體(11)頂端，所述電機(12)的轉軸由聯軸器與蝸杆連接； 蝸杆(13)，所述蝸杆(13) —端與所述電機(12)的轉軸聯接固定在罐體(11)內，所述蝸杆(13)上設有螺旋葉片，且螺旋葉片的外徑小於罐體(11)圓柱形腔體內徑0.2毫米； 以及用於加熱的加熱電阻(14)，所述加熱電阻(14)固定在所述罐體(11)的夾層(111)中。
2.如權利要求1所述的新型熱熔水泥3D列印頭，其特徵在於，所述熱料輸送裝置(I)還包括隔熱層(15)，所述隔熱層(15)附於罐體(11)的夾層(111)內，將加熱電阻(14)與罐體(11)的外壁隔開。
3.如權利要求1所述的新型熱熔水泥3D列印頭，其特徵在於，所述熱料輸送裝置(I)還包括用於檢測溫度的溫度傳感器(16)，所述溫度傳感器(16)固定在罐體(11)的夾層(III)內。
4.如權利要求1所述的新型熱熔水泥3D列印頭，其特徵在於，所述加熱電阻呈螺旋狀固定在夾層內。
5.如權利要求1至4中任一項所述的新型熱熔水泥3D列印頭，其特徵在於，還包括冷料輸送裝置(2)，所述冷料輸送裝置(2)包括: 冷料倉(21)，所述冷料倉(21)頂端設有送料口( 211)，下端側面設有出料口( 212 )，所述出料口(212)與熱料輸送裝置(I)的進料口(111)聯接； 用於將物料推送出出料口( 212 )的推送活塞(22 )，所述推送活塞(22 )固定在所述冷料倉(21)內且位於的出料口(212)處； 以及用於驅動所述推送活塞(22)運動的驅動件(23)，所述驅動件(23)固定在所述冷料倉(21)內，且與推送活塞(22)聯接。
6.如權利要求5所述的新型熱熔水泥3D列印頭，其特徵在於，所述驅動件(23)包括電機(231)、齒輪(232)和凹輪(233)，所述電機(231)輸出端設有齒輪(2311)，電機(231)輸出端的齒輪(2311)與齒輪(232)嚙合聯接，齒輪(232)和凹輪(233)通過中心軸固定聯接，所述推送活塞(22)與凹輪(233)活動聯接，所述凹輪(233)具有8字形的內槽，推送活塞(22)的連接杆插入內槽中，可將凹輪(233) 360度旋轉運動轉換成活塞的連續往復運動，實現冷料的圓滑推送。
7.如權利要求6所述的新型熱熔水泥3D列印頭，其特徵在於，所述冷料輸送裝置(2)還包括旋轉式給料閥門(24 )，所述旋轉式給料閥門(24 )固定在所述冷料倉(21)的送料口(211)處，所述旋轉式給料閥門(24)包括齒輪(241)和閥門葉片(242)，所述齒輪(241)與電機(231)輸出端的齒輪(231)嚙合聯接，所述閥門葉片(242 )中心軸線與齒輪(241)中心軸線對齊固定。
8.如權利要求7所述的新型熱熔水泥3D列印頭，其特徵在於，還包括控制器，所述控制器與加熱電阻(14)、溫度傳感器(15)、電機(12)和電機(231)信號聯接，所述控制器獲取溫度傳感器(15)的檢測溫度信號控制加熱電阻(14)加熱，且控制電機(12)和電機(231)驅動物料的輸送。
【文檔編號】B28B17/00GK204054287SQ201420395140
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】文進希 申請人:深圳市三帝夢工場科技開發有限公司, 深圳市嘉達產業投資控股集團有限公司, 文進希