[實(shí)用新型]一種FDM彩色3D打印線材速造裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820823086.1
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN208646042U
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅世民;黃捷洲;吳國丹;王菁;龐澤宇;孫金濤;劉彬彬
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/314;B29C64/321;B29B17/00;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型涉及一種FDM彩色3D打印線材速造裝置，主要由XMT?607Gl智能溫控器數(shù)字溫控儀、加熱器、染色機(jī)、擠出機(jī)、冷卻器等組成。本實(shí)用新型以染色模塊為核心，通過加熱器將PLA、ABS等材質(zhì)顆粒或回收粉碎后的打印廢料融化，加入一定比例的染料和0.05%的硬脂酸鋅至進(jìn)料口，對原材料進(jìn)行預(yù)設(shè)的顏色染色。染色的線材原材料再經(jīng)過擠出和冷卻后，即可形成針對不同打印對象的線材顏色需求、長度需求而定制的3D打印線材，F(xiàn)DM3D打印機(jī)配套應(yīng)用程序?qū)Υ蛴ο蟾鞑糠值挠昧嫌?jì)算為不同顏色線材的生產(chǎn)長度提供技術(shù)支持。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)一根線材不同區(qū)段的多色生產(chǎn)，降低彩色3D打印成本，提高原材料利用率，更實(shí)現(xiàn)了3D打印支撐廢料和打印失敗廢料的回收利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及于3D打印線材制造領(lǐng)域，具體涉及一種FDM彩色3D打印線材速造裝置。

背景技術(shù)

隨著3D打印技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域的普及，在3D打印長期的使用過程中，行業(yè)痛點(diǎn)日益凸顯，主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

傳統(tǒng)彩色3D打印主要依靠人工換料實(shí)現(xiàn)，在打印顏色需求不同的對象時(shí)，需要中途更換打印彩色線材原料，然而目前通用的桌面積3D打印機(jī)換料流程復(fù)雜，操作繁瑣，打印時(shí)必須有人在3D打印機(jī)旁不斷更換線材，對更換時(shí)間的把控缺乏精確的后臺數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)行支撐，很難精確把控線材更換時(shí)間。

打印材料大量浪費(fèi)，在實(shí)際3D打印過程中，不可避免的會產(chǎn)生支撐廢料，在傳統(tǒng)3D打印結(jié)束后會對打印打印成品進(jìn)行處理，具體就是將這些支撐廢料與打印產(chǎn)品的分離，分離后的支撐廢料往往只能丟棄，無法回收利用。同理，在3D打印的過程中因打印設(shè)備未調(diào)平、供料不足、材料老化等原因中斷打印而產(chǎn)生的打印失敗廢料，既不可以在下次開機(jī)時(shí)繼續(xù)打印，也不可回收利用。在實(shí)際3D打印的操作中，以上這兩種情況是普遍存在的。長期以來大量的打印廢料堆積，造成原材料的浪費(fèi)、打印成本的大幅度增長。

3D 打印線材色彩單一，現(xiàn)在市場上所存在的打印機(jī)，以熔融沉積成型打印機(jī)（FDM）的為例，不論是單噴頭還是雙噴頭，還是多噴頭，歸根結(jié)底還是屬于偽彩級別的，不是真正意義上的彩色。此外，在這樣并非完全的彩色打印過程中，3D打印還需儲備大量不同顏色的線材以滿足彩色打印的需求。也就是說打印機(jī)仍舊無法從根本上改變色彩選擇項(xiàng)稀少的缺陷。盡管現(xiàn)在的雙噴頭能在一定程度上采用兩種顏色來打印，但這些只是簡單的色彩拼接，而不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的色彩融合，打印色彩也只能是傳統(tǒng)線材制造商提供的顏色，無法根據(jù)打印需求自主調(diào)配。

打印換料不便，傳統(tǒng)彩色打印，在打印顏色需求不同的對象時(shí)，需要中途更換打印線材原料，然而目前的通用的桌面積3D打印機(jī)換料的流程復(fù)雜，操作過程繁瑣。例如一個(gè)換料的操作簡化過程如下：

第一步，在SD卡界面，點(diǎn)擊暫停；點(diǎn)擊換料界面，點(diǎn)擊一鍵退料。

第二步，等機(jī)器發(fā)出蜂鳴聲，退料完畢，向上取出材料。

第三部，投放新材料，等材料穿過導(dǎo)管，放入進(jìn)料口。

第四步，在換料界面，點(diǎn)擊一鍵換料。

第五步，等機(jī)器發(fā)出鳳鳴聲，進(jìn)料完畢，清理干凈噴嘴附近材料，點(diǎn)擊SD卡界面，再次點(diǎn)擊暫停打印，表示解除暫停，打印機(jī)繼續(xù)正常工作。

此外，在打印顏色豐富的單個(gè)成品時(shí)，操作更為復(fù)雜，必須有人工在3D打印機(jī)旁不斷更換線材，更換時(shí)間的把控沒有精確的后臺打印數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐，目前基本依靠于以往工作經(jīng)驗(yàn)，往往很難把控線材更換時(shí)間，由此可見，目前彩色3D打印換料的技術(shù)并不成熟。

材料昂貴且購買周期長，目前3D打印行業(yè)PLA、ABS等材質(zhì)的市場占比超過50%，其具有多種半透明色和光澤感，是一種環(huán)境友好型塑料，然而PLA等材料的市場價(jià)格在￥50/kg左右，缺少購買實(shí)體店，打印原材料購買不變且價(jià)格昂貴。打印工作受材料供應(yīng)斷流、物流滯后等不可抗力因素的影響極大。

發(fā)明內(nèi)容