[發明專利]基于雙料絲擠出機構的打印裝置

在審

• 申請號: 201510767744.0
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105235219A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 鄭彬;唐強;楊菊山;孫小勇;張祺
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B33Y30/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 熊萬里

技術領域

本發明屬于熔融沉積成型技術領域，具體涉及一種基于雙料絲擠出機構的打印裝置。

背景技術

3D打印技術屬于快速原型成型技術，其基本原理是疊層制造，由快速打印機在X-Y平面內通過掃描形式形成工件的截面形狀，而在Z坐標間斷地作層面厚度的位移，最終形成三維制件。熔融沉積成型(FDM)技術是3D打印技術中的一種，其將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時三維噴頭在計算機的控制下，根據截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機器工作臺下降一個高度(即分層厚度)再成型下一層，直至形成整個實體造型。

其通常包括兩個擠出頭，一個用于對打印物件實體進行快速成型，另一個用于對打印物件支撐機構進行快速成型，然而目前3D打印設備的構建材料擠出頭和支撐材料擠出頭通常處于同一高度位置，在支撐材料形成支撐結構后，構建材料擠出頭工作時，支撐材料擠出頭和構建材料擠出頭一同移動，會影響物件表面成型質量，造成干涉，影響物件成型質量。

同時，目前基于FDM原理3D打印機擠出頭在使用中經常會碰到以下問題:①擠出頭只能擠出一種材料，且支撐結構和構建物件采用同種材料時，易損壞物件的表面結構②擠出頭僅有一個溫控裝置，熔化區間溫度和出口流動成型溫度兩者無法兼顧；③擠出頭散熱端的溫度較高，能耗高。料絲在散熱端中過早軟化，導致噴頭的出絲不穩定、擠出困難，甚至送絲失效；④測溫不夠精確，不能準確測量料絲在熔化通道內熔融所需溫度；⑤擠絲效率低，基本只能打印熱物性相差不大的材料，對于高熔點材料和變化復雜的工況，很難自適應；⑥擠出頭加熱腔體部分沒有完全保溫，散熱損失大，不能有效提高擠出頭工作溫度上限，影響成型室溫度場分布的均勻性。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于雙料絲擠出機構的打印裝置，在構建結構時，防止支撐料絲的擠出頭對構建的結構造成干涉。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明技術方案如下：

一種基于雙料絲擠出機構的打印裝置，包括送絲機構、移動機構、鎖定機構、支撐機構以及設置在支撐機構上的構建料絲擠出頭和支撐料絲擠出頭，所述支撐料絲擠出頭具有一個工作位置和高度高于工作位置的空閑位置，所述移動機構將所述支撐料絲擠出頭在工作位置和空閑位置之間切換，并通過所述鎖定機構固定在工作位置或空閑位置。

采用上述結構，擠出機構的構建料絲擠出頭工作時，通過移動機構將支撐料絲擠出頭移動至空閑位置，并由鎖定機構鎖定，其高度高于構建料絲擠出頭，避免了構建結構時造成干涉。

作為優選：所述支撐料絲擠出頭和構建料絲擠出頭分別通過第一固定件和第二固定件安裝在支撐機構上，且所述支撐料絲擠出頭和構建料絲擠出頭與支撐結構之間有間隔。

作為優選：所述支撐機構為支撐板，所述支撐料絲擠出頭和構建料絲擠出頭安裝在支撐板下方，支撐板上開設有支撐料絲送入孔和構建料絲送入孔。

作為優選：所述支撐料絲送入孔下端連接有送絲導管，所述送絲導管位于支撐料絲擠出頭正上方，且與所述支撐料絲擠出頭之間具有間隙。

作為優選：所述移動機構為上下推動機構或提升機構。

作為優選：所述鎖定機構為安裝在第一固定件上的一旋轉擺動塊，所述旋轉擺動塊上設置有對應于工作位置和空閑位置的卡口，所述支撐料絲擠出頭通過一支撐件與移動機構連接，所述支撐件在移動機構作用下沿第一固定件上下運動，當支撐料絲擠出頭移動至工作位置或空閑位置時，旋轉擺動塊的卡口與支撐件配合將支撐料絲擠出頭鎖定。

作為優選：所述第一固定件上開設有滑動槽，所述移動機構帶動支撐件在滑動槽內上下移動，所述旋轉擺動塊上的卡口為半圓形。

作為優選：所述支撐料絲擠出頭和構建料絲擠出頭外均覆蓋有保溫結構。

對擠出頭整體保溫，減少擠出機構的散熱損失，提高熱量有效利用率，可減小擠出頭本體溫差，同時減小擠出機構對周圍環境溫度場影響。有效提高擠出頭工作溫度上限，保證成型室溫度場分布的均勻性。

作為優選：所述支撐料絲擠出頭包括一體成型的第一擠出頭和第一噴嘴，所述第一擠出頭上設置有加熱裝置和測溫元件；所述構建料絲擠出頭包括一體成型的第二擠出頭和第二噴嘴，所述第二擠出頭上設置有至少三段獨立的加熱裝置，每段加熱裝置對應的第二擠出頭本體上均設置有測溫元件。