[發(fā)明專(zhuān)利]一種模塊化3D打印雙噴頭結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811067957.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108819247A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒斌;丁守嶺;王鵬;黃傳真
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B29C64/209
• 分類(lèi)號(hào): B29C64/209;B33Y30/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 陳曉敏

本發(fā)明涉及一種模塊化3D打印雙噴頭結(jié)構(gòu)，包括兩端開(kāi)口的殼體，所述殼體內(nèi)安裝有兩個(gè)噴頭結(jié)構(gòu)，兩個(gè)噴頭結(jié)構(gòu)均包括上下分布的送絲機(jī)構(gòu)、第一散熱裝置、加熱裝置及噴嘴，位于噴頭機(jī)構(gòu)一側(cè)的殼體的開(kāi)口處安裝有第二散熱裝置，噴頭機(jī)構(gòu)另一側(cè)設(shè)有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與兩個(gè)送絲機(jī)構(gòu)連接，第一散熱裝置及加熱裝置內(nèi)設(shè)有連通送絲機(jī)構(gòu)及噴嘴的喉管，第二散熱裝置與加熱裝置之間設(shè)有擋風(fēng)結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)下方設(shè)有并口插板結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的雙噴頭結(jié)構(gòu)可同時(shí)打印耐熱性樹(shù)脂材料和支撐材料，集成度高，占用空間小，使用方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模塊化3D打印雙噴頭結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

3D打印是一種新的集成制造技術(shù)，可以減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期時(shí)間和成本。其中最常用的是熔融沉積成型方法(FDM)。熔融沉積成型(FDM)的主要缺點(diǎn)是打印材料范圍較窄，多數(shù)商用3D打印機(jī)只能打印丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或聚乳酸(PLA)，其力學(xué)性能也較差，無(wú)法達(dá)到工程塑料工作零件的標(biāo)準(zhǔn)。耐熱性樹(shù)脂，如:聚酰亞胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚醚醚酮(PEEK)等具有無(wú)腐蝕性、耐老化、耐酸堿、耐高溫、絕緣、防水、抗震性能良好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)其優(yōu)良的機(jī)械沖擊及冷熱沖擊能力，固化收縮率小、無(wú)變形，在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。但相較于傳統(tǒng)3D打印的ABS和PLA材料等，耐熱性樹(shù)脂材料的熔點(diǎn)高、熔融粘度大，打印時(shí)對(duì)噴頭的成型溫度、擠出力和熔池長(zhǎng)度等有較高要求。而目前常用的3D打印頭無(wú)法實(shí)現(xiàn)熔融耐熱性樹(shù)脂所須的溫度要求。

基于FDM原理的3D打印機(jī)有單噴頭和雙噴頭以及多噴頭之分。在打印復(fù)雜模型的支撐結(jié)構(gòu)，或打印多顏色、多材料復(fù)合模型時(shí)，通常會(huì)采用雙噴頭甚至多噴頭的3D打印機(jī)，而目前這類(lèi)打印機(jī)都是簡(jiǎn)單增加一套或多套送絲機(jī)和打印頭系統(tǒng)到設(shè)備中，集成性、互換性較差，不僅占用空間較大，而且會(huì)使實(shí)際工作時(shí)打印區(qū)域面積減少。對(duì)耐熱性樹(shù)脂而言，其材料間粘接強(qiáng)度較普通樹(shù)脂大，在實(shí)現(xiàn)耐熱性樹(shù)脂材料的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件3D打印時(shí)，如采用急需容易去除的支撐材料，同時(shí)較為復(fù)雜的工況條件，對(duì)打印系統(tǒng)的集成性要求更高，目前的市面上的3D打印機(jī)不能滿足這樣的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種模塊化3D打印雙噴頭結(jié)構(gòu)，可同時(shí)打印耐熱性樹(shù)脂和支撐材料(ABS、PLA材料)兩種材料，占用空間小，使用方便。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種模塊化3D打印雙噴頭結(jié)構(gòu)，包括兩端開(kāi)口的殼體，所述殼體內(nèi)安裝有兩個(gè)噴頭結(jié)構(gòu)，兩個(gè)噴頭結(jié)構(gòu)均包括上下分布的送絲機(jī)構(gòu)、第一散熱裝置、加熱裝置及噴嘴，位于噴頭機(jī)構(gòu)一側(cè)的殼體的開(kāi)口處安裝有第二散熱裝置，噴頭機(jī)構(gòu)另一側(cè)設(shè)有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與兩個(gè)送絲機(jī)構(gòu)連接，第一散熱裝置及加熱裝置內(nèi)設(shè)有連通送絲機(jī)構(gòu)及噴嘴的喉管，第二散熱裝置與加熱裝置之間設(shè)有擋風(fēng)結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)下方設(shè)有并口插板結(jié)構(gòu)，用于集成第二散熱裝置、加熱裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制線路并與外部控制裝置連接。

進(jìn)一步的，所述擋風(fēng)結(jié)構(gòu)包括固定連接的頂板及三個(gè)擋風(fēng)側(cè)板，加熱裝置位于頂板及三個(gè)擋風(fēng)側(cè)板形成的空腔內(nèi)，頂板與第一散熱裝置的底面固定連接，三個(gè)擋風(fēng)側(cè)板固定于殼體上，其中一個(gè)擋風(fēng)側(cè)板位于第二散熱裝置與加熱裝置之間。

進(jìn)一步的，所述第一散熱裝置采用開(kāi)槽式散熱片，兩個(gè)噴頭機(jī)構(gòu)的開(kāi)槽式散熱片對(duì)稱(chēng)分布，提高散熱效率。

進(jìn)一步的，所述開(kāi)槽式散熱片由鋁合金材質(zhì)制成。

進(jìn)一步的，所述第二散熱裝置采用大功率風(fēng)扇。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)。

進(jìn)一步的，所述送絲機(jī)構(gòu)包括外殼、主動(dòng)齒輪及從動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪與所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接，從動(dòng)齒輪通過(guò)傳動(dòng)軸與外殼轉(zhuǎn)動(dòng)連接，主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪夾緊絲材，傳遞送絲力，所述外殼上設(shè)有進(jìn)料口及與喉管連通的出料口。