[發(fā)明專利]一種熔融沉積3D打印用線材接線器組件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810212097.0
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN110271181A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志魯;蔣盼;王曉龍;周峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/314;B29C65/02;B33Y40/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 周瑞華

本發(fā)明公開了一種熔融沉積3D打印用線材接線器組件，包括接線器內(nèi)套和加熱器；接線器內(nèi)套包含第二固定部、第三固定部、第四固定部和設(shè)有限位槽的第一固定部；第一固定部和第二固定部拼接固定在一起后構(gòu)成第一通道；第三固定部和第四固定部拼接固定在一起后構(gòu)成第二通道；第一固定部和第三固定部相連，第二固定部和第四固定部相連；加熱器類似于老虎鉗，鉗頭的內(nèi)側(cè)設(shè)有平面形缺口和半圓形缺口；平面形缺口與限位槽的尺寸一致，且其背面加置PTC加熱片；半圓形缺口的尺寸和第二固定部的尺寸一致。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)FDM線材一體化封裝連接過程，線材對接處平滑，不用后處理可直接用于打印。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熔融沉積3D打印用線材接線器組件，屬于FDM （熔融沉積成型）3D打印領(lǐng)域。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)，也被稱為AM（增材制造）,目前已被廣泛用于科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)和高精尖加工等領(lǐng)域。該技術(shù)基本過程為：預(yù)先設(shè)計好將CAD（計算機(jī)輔助設(shè)計）模型，利用3D 打印控制系統(tǒng)（計算機(jī)）對其進(jìn)行離散化處理，獲得對應(yīng)于三維模型的一組二維數(shù)據(jù)信息；然后用二維數(shù)據(jù)信息驅(qū)動3D打印機(jī)，通過疊層堆積的方式最終獲得完整的三維實(shí)體。FDM打印技術(shù)屬于擠出式3D打印技術(shù)大類，是一種常見而且廣泛應(yīng)用的3D打印技術(shù)。該技術(shù)通常是將熱塑性線材經(jīng)供絲系統(tǒng)輸送至擠出噴頭處，在噴頭中加熱至半熔態(tài)，然后擠出并在工作平臺上構(gòu)筑三維實(shí)體。

目前市場上主流的熱塑性線材包括：PLA（聚乳酸）、ABS（丙烯腈-苯乙烯塑料）、PC（聚碳酸酯）、HIPS（高沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯）和PA（尼龍）等，也包括一部分用于特殊用途的功能化的線材。線材的主要直徑有1.75mm和3.00mm，與常見的FDM打印系統(tǒng)匹配。

FDM打印在模具、工藝品模型、機(jī)械零部件等方面廣泛應(yīng)用，但是成型速度較慢，線材耗費(fèi)量大，使得其在大型物件的構(gòu)筑過程中面臨巨大的挑戰(zhàn)。此外，F(xiàn)DM多材料打印也逐漸成為市場需求，但是目前的FDM主要是單噴頭和雙噴頭，要滿足多材料打印也存在一定的困難。而解決上述問題的關(guān)鍵在于FDM線材之間能夠?qū)崿F(xiàn)簡便靈活的對接。一般的解決辦法有直接將線材末端切平，通過直接加熱或者膠水粘接的方式進(jìn)行連接，然后再用刀片或者砂紙進(jìn)行切削打磨，以適應(yīng)于FDM擠出頭。該方法操作不便，線材對接處質(zhì)量差，容易斷裂，影響打印產(chǎn)品的質(zhì)量。目前有報道一些用于FDM線材對接的工具，比如一種類似于老虎鉗的加熱夾具，能夠?qū)崿F(xiàn)線材對接，但是其操作不便，工藝過程繁瑣，最終線材的對接處仍然需要打磨處理。專利CN201610488811.X公開了一種FDM 3D打印機(jī)耗材連接裝置及其使用方法。該發(fā)明具體包括可拆卸的第一固定部和第二固定部，所述的第一固定部和第二固定部拼接固定在一起后構(gòu)成可供3D打印線材穿過的第一通道和第二通道，第一通道和第二通道之間為可供加熱線材對接端的工作區(qū)域。該發(fā)明雖然可以實(shí)現(xiàn)較好的線材連接，但是線材對接處是在暴露的情況下進(jìn)行加熱，采用明火或者其他的加熱方式，直至熔化，最后需要手動推至相應(yīng)的通道中進(jìn)行冷卻，對接好的線材還需要后期稍微修整至合適的尺寸用于FDM打印。整個操作工藝較為繁瑣，不便作為FDM打印機(jī)配套的工具，明火的加熱方式使得其在使用過程中存在安全隱患。此外，由于不同材料的熔融溫度存在差異，從而限制了利用該方法實(shí)現(xiàn)不同種線材對接。

綜上，現(xiàn)在迫切需要一種一體化、工具化的FDM線材連接裝置，同時要求操作簡便，安全性高，能夠滿足多種線材連接要求，適合向市場推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種熔融沉積3D打印用線材接線器組件。

本發(fā)明所述接線器組件是一種一體化封裝的FDM線材連接裝置，具備操作簡單，安全可靠的工作特性，能夠快速、高效的實(shí)現(xiàn)不同線材對接，同時該接線器內(nèi)套可以定制為1.75 mm和3.00 mm，能夠通過接線器內(nèi)套的更換來簡單地實(shí)現(xiàn)目前市場上主流FDM線材的連接。本發(fā)明可以作為工具型的產(chǎn)品向市場推廣應(yīng)用。