[實用新型]3D打印機的供料系統

有效

• 申請號: 201520940841.0
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN205130416U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 姚云峰;曹陽
• 申請（專利權）人: 成都四高科技有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B33Y40/00
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 蒲敏

技術領域

本實用新型涉及3D打印領域，特別是涉及一種3D打印機的供料系統。

背景技術

3D打印技術又稱快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing)技術， 誕生于20世紀80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術，被認為 是近20年來制造領域的一個重大成果，并被稱為第三次工業革命。它集機械工 程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一 身，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或 直接制造零件，從而為零件原型制作、新設計思想的校驗等方面提供了一種高 效低成本的實現手段。3D打印技術實際上就是利用三維CAD的數據，通過3D打 印機，將一層層的材料堆積成實體原型。

現在3D打印技術已經不再局限于工業領域的應用，開始與其他行業相結合， 發展出多種類型的3D打印機，其中有一類是以粘稠狀、半粘稠狀或膏狀物質為 打印材料，如3D打印巧克力、3D打印面糊、3D打印陶泥、3D打印各種膏狀膠 狀物質等，這類3D打印機用的供料系統大多與針筒類似，將打印材料裝在針筒 里，用電機帶動活塞將打印材料壓出、或者直接用空氣壓力將材料擠出，這樣 的供料系統優點是結構簡單、成本低，缺點是容量小，材料往往具有一定的壓 縮彈性而無法控制得“收放自如”，材料和打印頭為一體結構，增加了打印頭重 量，降低了打印速度。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于3D打印機的大容量、可以 準確控制擠出量、加大儲料罐容量而不會增加打印頭重量的供料系統。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：3D打印機的供料系統，依 次連接有壓力源、恒壓裝置、釋壓裝置、儲料罐、送料管、擠出頭和噴嘴，在 所述擠出頭上安裝有步進電機，且所述步進電機通過擠出控制系統控制。

進一步的，所述壓力源是空壓機或液壓機。

進一步的，所述壓力源是電動螺桿推送的壓力機。

進一步的，所述擠出頭內部安裝有螺紋結構的轉軸，并通過步進電機帶動 轉軸旋轉。

本實用新型的有益效果是：本實用新型經過恒壓裝置調節好的壓力只負責 將打印材料推送至擠出頭內部，而另外由與擠出頭連接的步進電機來實現精確 控制材料的擠出、停止以及流速，讓材料處于精確可控狀態；本實用新型因儲 料罐單獨放置，不會因加大儲料罐容量而增加3D打印機的負載，可以將儲料罐 容量設計得較大，可以3D打印更大型的物體。本實用新型的供料系統可以廣泛 用在打印所有粘稠狀、膏狀材料的3D打印機上。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的用于3D打印機的供料系統依次連接有壓力源、 恒壓裝置、釋壓裝置、儲料罐、送料管、擠出頭和噴嘴，在擠出頭上安裝有步 進電機，且步進電機通過擠出控制系統控制。

上述壓力源可以是空壓機、液壓機；也可以是電動螺桿推送的壓力機等， 無論哪種形式的壓力源，均會因電機的啟動和停止產生壓力波動；與壓力源連 接的恒壓裝置起到輸出恒定壓力的作用，同時也具有調節壓力大小的作用，保 證將儲料罐內的材料通過送料管均勻地送到擠出頭內；釋壓裝置具有接通和關 斷由恒壓裝置輸出的壓力的功能，同時也具有關斷壓力時釋放掉殘留在儲料罐、 送料管內部壓力的作用，以保證擠出頭能在步進電機的作用下精確地控制材料 從噴嘴擠出和停止，而不會出現因為在殘余壓力的作用下讓材料繼續流淌的情 況；儲料罐用來儲存材料，一端從釋壓裝置處接入壓力，另一端通過送料管將 材料送至擠出頭內部；步進電機安裝在擠出頭上，在擠出控制系統的作用下將 材料通過噴嘴擠出，并能夠很容易地控制擠出速度和啟停；擠出頭內部安裝有 螺紋結構的轉軸，通過步進電機帶動轉軸旋轉，將打印材料擠出噴嘴，通過控 制步進電機旋轉的方向、速度等參數，即可精確控制打印材料的擠出狀態。

目前的供料方式一般為壓力源—恒壓裝置—儲料罐—噴嘴，利用壓力直接 擠出儲料罐內的打印材料，靠調節恒壓裝置改變輸出壓力大小來改變材料擠出 的速度，在打印過程中并不能持續高頻率地有效控制材料的擠出與停止，這就 使得打印的模型樣式局限。

本實用新型有別于傳統的直接供料方式，經過恒壓裝置調節好的壓力只負 責將打印材料推送至擠出頭內部，而另外由與擠出頭連接的步進電機來實現精 確控制材料的擠出、停止以及流速，讓材料處于精確可控狀態。