[實用新型]可調遠近程傳輸方式的3D打印機的送絲加熱裝置

有效

• 申請號: 201720174279.4
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN207059220U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 關雷;史子木;蔡承宇;康達
• 申請（專利權）人: 浙江工貿職業技術學院
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/321;B29C64/295;B29C64/209;B33Y40/00
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司33258
• 代理人: 陳加利

技術領域

本實用新型涉及一種3D打印機，具體涉及一種可調遠近程傳輸方式的3D打印機的送絲加熱裝置。

背景技術

3D打印技術出現在20世紀80年代，又被稱作“快速成型技術”。其最大的優點是無需機械加工或磨具，就能直接從計算機設計出的圖形數據中生成任何物體，從而極大地縮短產品的研發周期，提高生產率和降低生產成本。因此被廣泛地應用在藝術界和工業界。3D打印技術，根據其成型方法的不同，可以分為立體光刻（SLA）、疊層實體制造（LOM）、選擇性激光燒結（SLS）、熔融沉積制造（Fused Deposition Modeling，FDM）等。其中FDM快速成型系統與其他系統最本質的區別在于其沒有使用激光系統，因此成本最低，也是目前最為廣泛應用的一種3D打印技術。FDM工藝一般是將固態的低熔點絲狀打印材料加熱到半熔融狀態，如PLA或ABS等。然后，將其擠出，按照物體每層所預定的軌跡，逐層制造，每制造一層工作臺下降一個層厚或打印噴頭上升一個層厚，如此反復最終構建出整個實體。

3D打印機的送絲加熱裝置包括送絲機構及加熱噴頭，送絲機構將絲狀的打印材料逐漸傳遞至加熱噴頭，由加熱噴頭加熱后噴出，傳統的送絲機構根據輸送方式的不同分為遠程送絲機構和近程送絲機構兩種，近程送絲機構與加熱噴頭兩者直接組裝，相對遠程送絲機構，擠出更精準，換料方便，對擠出電機的力矩要求較低，而遠程送絲機構與加熱噴頭兩者通過管道銜接，送絲機構與加熱噴頭呈分離狀態，相對近程送絲機構，加熱噴頭慣性小，移動定位更加精準，打印速度快，方便維護，故兩者具有各自的優點，適用于不同的場合，然而兩者傳輸方式的送絲機構不能相互切換，造成單一結構的送絲機構的適用范圍有限。

此外，加熱噴頭主要包括有進料喉管、設置于進料喉管外端部的鋁合金加熱塊、以及固定于鋁合金加熱塊上并與進料喉管輸料連通的噴嘴，其中，鋁合金加熱塊上設置有用于加熱的加熱單元。打印時，絲材從由送絲機構送至鋁合金加熱塊中受熱融化，然后從噴嘴流出。噴嘴的直徑決定了出絲的直徑，這就決定了打印的層片的最大厚度不可能大于噴嘴直徑。眾所周知，3D打印技術是通過分層的思想實現的，通常，層片厚度越厚，模型表面精度越差，但打印時間越短。層片厚度越薄，模型打印表面精度越高，但打印時間越長，同時，3D打印機噴頭運動的速度受材料溶解速度和噴嘴直徑的限制。目前，3D打印機的噴嘴直徑在0.1到0.5 mm之間，為避免噴嘴直徑太小堵頭，大多數打印機使用0.4 mm直徑的噴嘴。如果想打印更精細的模型，通常會選擇噴嘴直徑較小的，但這樣同時會增加打印時間和堵頭的風險。

在3D打印加工過程中，通常某些模型不需要完全使用統一的層厚，比如啞鈴型，為兼顧加工時間和加工進度，在輪廓變化比較明顯的地方可以使用小尺寸噴嘴打印。而變化不明顯的，可以使用大尺寸噴嘴打印。這樣既可以提高模型質量又可以降低打印時間和成本。但是，傳統的3D打印機的噴嘴的更換需要將固定到合金加熱塊底部的噴嘴整體擰下來，在一個模型沒有打印完前，是無法更換另一個噴嘴的，而且更換過噴嘴還需要重新校正噴嘴和打印平臺間的距離。因此非常麻煩，效率非常低。因此有必要對此進行改進。

通過檢索：

（1）中國專利公開號CN105109041A公開了一種可換噴頭打印的3D 打印機，該技術方案完全改變了傳統的FDM工藝的3D打印機的噴頭結構，而且需要額外設置導軌進行傳動，這種結構無法適用于目前市場上非常普及的3D打印機改造。

（2）中國專利公開號CN105965898A公開了一種可旋轉切換的3D打印機噴頭，該技術方案的打印機噴頭的旋轉需要借助外力，如手動進行切換，其本質上與傳統的手工更換打印機噴嘴沒有太大不同，最為重要的，該技術方案無法實現實時噴嘴自動實時切換的功能。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型提供一種可將絲狀打印材料的傳輸方式進行切換、適用范圍廣的可調遠近程傳輸方式的3D打印機的送絲加熱裝置。