[發(fā)明專利]一種FDM式3D立體打印機(jī)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711449921.6
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108127918A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州曙廷信息科技有限公司
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B29C64/20;B29C64/118;B29C35/16;B33Y30/00
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本發(fā)明提供一種FDM式3D立體打印機(jī)，其冷卻風(fēng)裝置包括由環(huán)形中空殼體圍成的繞擠出噴頭設(shè)置的冷卻風(fēng)通道，環(huán)形中空殼體圍繞冷卻風(fēng)通道的內(nèi)環(huán)面具有由上至下依次設(shè)置的環(huán)形出風(fēng)口、緊臨該環(huán)形出風(fēng)口設(shè)置的柯恩達(dá)表面及與該柯恩達(dá)表面平滑過渡連接的且直徑由上至下逐漸增加的錐面，環(huán)形中空殼體的內(nèi)部為環(huán)形風(fēng)道，在環(huán)形中空殼體上設(shè)有與環(huán)形風(fēng)道相通用于連接進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)口。本發(fā)明的3D立體打印機(jī)利用無扇葉風(fēng)扇原理在擠出噴頭外設(shè)置冷卻裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，能夠使半流動(dòng)物質(zhì)在擠出的同時(shí)瞬間凝固，使FDM式3D立體打印機(jī)在打印包含有直徑較細(xì)的鏤空構(gòu)件時(shí)能夠保證打印質(zhì)量，減少3D打印機(jī)的使用成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種FDM(熱熔層積)式3D立體打印機(jī)。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。它無需機(jī)械加工或任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。常規(guī)的3D打印技術(shù)有FDM(熱熔層積成型技術(shù))、SLA(立體平板印刷技術(shù))、SLS(選擇性激光燒結(jié))、3DP(三維印刷技術(shù))等，目前，我國使用最多的3D立體打印機(jī)是設(shè)備架構(gòu)簡單、使用方便的FDM(熱熔層積)式3D立體打印機(jī)。這種FDM式3D立體打印機(jī)采用ABS、PLA、PC等熱熔型材料制成的細(xì)絲為打印耗材，通過噴頭加熱至熔融的半流動(dòng)狀態(tài)后擠出層層堆疊，經(jīng)空氣冷卻凝固成型，而為加快熔融材料的凝固，在打印機(jī)的擠出噴頭上或工作平臺一側(cè)還設(shè)有至少一個(gè)吹向打印件的冷卻風(fēng)扇。冷卻風(fēng)扇吹過的風(fēng)流過打印件的表面帶走熱量，從而促使打印件提高冷卻凝固速度。但采用熱熔層積式打印機(jī)打印包含有直徑較細(xì)的鏤空構(gòu)件時(shí)，從打印機(jī)擠出噴頭擠出的半流動(dòng)物質(zhì)容易被冷卻風(fēng)扇吹出的風(fēng)力吹偏，影響打印質(zhì)量。而如果關(guān)閉冷卻風(fēng)扇，則由打印機(jī)擠出噴頭擠出的半流動(dòng)物質(zhì)在未完全冷卻時(shí)因缺少支撐力而下垂變形，同樣會(huì)造成打印失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種FDM式3D立體打印機(jī)，以實(shí)現(xiàn)熱熔層積式3D立體打印機(jī)擠出噴頭在擠出半流動(dòng)材料時(shí)達(dá)到噴出后瞬間冷卻凝固的目的。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種FDM式3D立體打印機(jī)，包括擠出噴頭和冷卻風(fēng)裝置，所述冷卻風(fēng)裝置包括由環(huán)形中空殼體圍成的繞擠出噴頭設(shè)置的冷卻風(fēng)通道，所述環(huán)形中空殼體圍繞冷卻風(fēng)通道的內(nèi)環(huán)面具有由上至下依次設(shè)置的環(huán)形出風(fēng)口、緊臨該環(huán)形出風(fēng)口設(shè)置的柯恩達(dá)表面及與該柯恩達(dá)表面平滑過渡連接的且直徑由上至下逐漸增加的錐面，所述環(huán)形中空殼體的內(nèi)部為環(huán)形風(fēng)道，在環(huán)形中空殼體上設(shè)有與環(huán)形風(fēng)道相通用于連接進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)口。

在所述環(huán)形中空殼體中位于進(jìn)風(fēng)口與環(huán)形出風(fēng)口之間的內(nèi)壁上固設(shè)有擋風(fēng)板。

所述的擋風(fēng)板沿環(huán)形中空殼體周向延伸圍成環(huán)形，在擋風(fēng)板的下邊緣與相對的中空殼體內(nèi)壁之間設(shè)有通風(fēng)間隙。

所述的擠出噴頭包括加熱塊和設(shè)于加熱塊下部的噴嘴，所述環(huán)形中空殼體通過兩個(gè)以上成輻射狀布設(shè)的連接臂固定于噴嘴外圍。

本發(fā)明的FDM式3D立體打印機(jī)是在打印機(jī)擠壓噴頭外圍固定設(shè)有環(huán)形出風(fēng)口的中空外殼，由環(huán)形出風(fēng)口吹出的風(fēng)通過中空殼體內(nèi)環(huán)面上設(shè)置的柯恩達(dá)表面和錐面利用附壁原理吸引噴頭上方的空氣通過由中空外殼圍成的冷卻風(fēng)通道吹向噴頭的噴嘴，從而僅需要在中空殼體的環(huán)形風(fēng)道中通入較小的風(fēng)力即可在噴頭外圍產(chǎn)生較大的冷卻風(fēng)，從而使該3D立體打印機(jī)在打印過程中對擠出的半流動(dòng)物質(zhì)充分的冷卻，而在保證了半流動(dòng)物質(zhì)加速冷卻的同時(shí)還不會(huì)造成半流動(dòng)物質(zhì)的變形，從而有效保提高了3D立體打印機(jī)的打印質(zhì)量，該3D立體打印機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、安裝使用方便，適用于各種采用FDM技術(shù)的3D立體打印機(jī)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明FDM式3D立體打印機(jī)擠出噴頭具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的A部放大圖。

具體實(shí)施方式