[實用新型]3D打印機的柱塞泵式擠出機構

有效

• 申請號: 201420629533.1
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN204322524U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 王占禮;張自強;陳延偉;張邦成;龐在祥;王麗;馬馳騁
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B22F3/115
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及3D打印技術領域，特別是涉及一種3D打印機的柱塞泵式擠出機構。

背景技術

隨著社會發展，3D打印技術日益成熟并步入人們的日常生活中，其中以FDM成型技術為主的桌面級3D打印機正逐步發展成3D打印市場的主流，相較于工業級3D打印機而言，桌面級3D打印機具有成本低、易操作等特點，且開發性強，軟硬件資源豐富，普遍受到廣大用戶的青睞。而且隨著其發展范圍的擴大，越來越多的學者、研究人員開始了對3D打印機的深入探索，開發出多種新型關于FDM3D打印技術類產品，例如專利103802322?A實用新型的是基于FDM的新型3D打印機，專利103551572A實用新型的是一種3D打印噴頭等等，但是這些專利多以對現有結構進行調整修改為主，沒有一種實用新型是將大型控制設備微型化并整合于3D打印機的擠出機構中。

而在現有FDM3D打印機中，其擠出過程多數采用摩擦輪進行送絲，通過活塞作用將成型材料基擠出，該種結構方式仍存在一定的不足。例如，該種結構的送絲方式是利用加熱腔內還未熔融的固態成型材料作為活塞擠壓熔融成型材料，實現成型材料的推進過程。但此過程中，存在因受熱不均勻出現斷絲或者打印結束后部分殘留熔融成型材料因重力以及流體壓力原因發生溢流等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種由斜盤柱塞式擠出泵進行成型材料擠出的擠出機構克服上述技術的不足，以達到對3D打印機擠出機構的優化，提高打印物體的質量，解決送絲過程的斷絲、溢流問題。

為達到上述目的，本實用新型主要技術方案如下：

擠出機構由噴嘴、入口裝置、加熱裝置以及單向擠出裝置組成。其中，噴嘴與前端蓋通過螺紋連接的方式連接，保證密封性。

入口裝置由散熱銅管、成型材料導口組成，其中散熱銅管使導口處成型材料的熱量有效發散。散熱銅管與前端蓋通過螺紋連接，保證散熱銅管能穩定連接與前端蓋之上。

單向擠出裝置由配流盤、斜盤、柱塞、缸體以及傳動軸組成，傳動軸帶動缸體轉動，柱塞隨缸體轉動發生位移，實現軸向往復運動。

在整個擠出機構中，加熱流道兩端分別放置加熱棒，以使流道受熱均勻且溫度穩定在工作溫度范圍內，保證所加熱的熔體質量。

加熱裝置由六個加熱棒組成，六個加熱棒置于后端蓋四周并緊貼熔體流域，保證成型材料均勻持續受熱，防止熔融態成型材料凝固,通過計算機調節加熱棒輸出功率，穩定成型材料的溫度。

擠出裝置由配流盤、斜盤、柱塞、缸體以及傳動軸組成，擠出裝置用于輸送熔融態成型材料，柱塞泵體每旋轉一周完成一次完整的送絲過程。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

本實用新型采用將成型材料加熱為熔融態后送出的方式，避免送絲速度與打印速度不能合理匹配的問題。通過柱塞泵進行送絲，能達到即關即停的效果，從而避免成型材料溢流以及送絲不連續等問題，增加送絲機構工作的穩定性，提高工件成型度。同時，由于成型材料被加工成完全的熔體，成型材料直徑與噴嘴出口直徑不須特意進行匹配，增加了機器的泛用性，進而實現打印機的更高效打印。

附圖說明

圖1是3D打印機柱塞泵式擠出機構整體示意圖。

圖2是擠出機構零件示意圖。

圖3是柱塞式擠出機構示意圖。

圖4是加熱流道示意圖。

具體實施方式

參閱圖1，其中1為噴嘴，2為入口裝置，3為單向擠出裝置，4為加熱裝置。

參閱圖1、2，入口裝置2由散熱銅管201、成型材料導口202組成，其中散熱銅管201與成型材料導口202通過插接的方式連接，散熱銅管201與前端蓋301通過螺紋連接。

參閱圖1、2，單向擠出裝置3由柱塞泵式擠出機構、前端蓋301與后端蓋307組成，單向擠出裝置3置于擠出機構的后端蓋307中，前端蓋301、后端蓋307分別采用螺栓螺母進行連接。

參閱圖2，柱塞泵式擠出機構由配流盤302、斜盤306、柱塞一305a、柱塞二305b、柱塞三305c、缸體303以及傳動軸304組成，斜盤306與柱塞一305a、柱塞二305b、柱塞三305c連接，配流盤302呈圓盤狀，缸體303呈圓柱形。

參閱圖2，加熱裝置4，由加熱棒一401a、加熱棒二401b、加熱棒三401c、加熱棒四401d、加熱棒五401e、加熱棒六401f組成，加熱棒一401a、加熱棒二401b、加熱棒三401c、加熱棒四401d、加熱棒五401e、加熱棒六401f置于后端蓋307四周。