[實用新型]一種雙級擠壓陶泥3D打印機

有效

• 申請號: 201821369212.7
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN209394886U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 馬曉楠
• 申請（專利權）人: 馬曉楠
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種雙級擠壓陶泥3D打印機，包括打印機主體和供料系統。打印機主體由步進電機、出料筒、推進器、噴頭組成，步進電機與推進器固定連接，推進器固定安裝在出料筒內且下端與噴頭固定連接；供料系統由動力部分和儲料缸組成，動力部分與儲料缸通過高壓氣管固定連接；打印機主體通過進料管與供料系統固定連接。本實用新型通過雙級擠壓結構，解決了大型陶泥3D打印機存在的材料精確擠出不易掌控及材料容量要求大的問題，為大型陶泥件的精準打印創造了新的途徑。

技術領域

本實用新型屬于3D打印機技術領域，尤其涉及一種雙級擠壓陶泥3D打印機。

背景技術

陶藝制品是中國傳統文化和我國古代勞動人民智慧的結晶，陶泥工件的制作目前還是主要靠人工造形和模具成形兩種造形方法。而現代設計師對所設計物件的加工方式不再局限于手工制作，將更多的現代工藝元素融入其中，數控切削、精密鑄造、硅膠模具、增材制造等先進工藝手段將幫助設計師完成他們奇思妙想的設計理念，將之變成現實。陶泥材料的3D打印機以及打印工藝的研究在3D打印新型材料探究、傳統工藝創新、復雜陶藝造型等方面有著廣闊的應用前景。

現有技術中，陶泥3D打印機的進料擠出方式主要有兩種，分別是機械式擠出機構和氣動式擠出機構。

機械式擠出系統可分為兩種不同結構：第一種是一體式擠出系統，由步進電機、絲杠、推桿、材料缸、噴頭等組成，該機構進給精確、響應速度快、可加入回抽動作，機構裝配要求精度高、步進電機控制較復雜；不足之處是，材料缸和噴頭一起運動，材料缸體積有限，一般為30-50毫升，不能完成較大陶泥結構件的打印任務。

第二種是分體式擠出系統，分體式擠出系統由步進電機、絲杠、活塞桿、材料缸、噴頭等組成，這種進料方式優點是，材料缸不隨噴頭運動，可根據實際打印需求增大材料缸容量，打印大型陶泥工件。不足之處是，擠出系統進給精度較低、響應速度慢，容易產生打印工件缺陷。

氣動擠出系統亦可分為兩種：一種是直接擠出，由空壓機產生的高壓氣體直接推動材料缸的原材料從噴頭擠出，這種擠出方式噴頭重量較大，噴頭移動速度和加速度都比較小，適合低速度打印，材料缸容量受限。第二種為間接擠出，空壓機產生的高壓氣體進入材料缸，推動材料缸里的活塞，原材料再通過管道進入噴頭。這種擠出方式噴頭重量輕，噴頭移動的速度和加速度較大，打印速度較快，材料缸容量也比較大。但是由于增加了進料管道和單獨的材料缸，導致體積較大，噴頭擠出響應速度不如直接擠出結構快。顯而易見，氣動擠出結構及電路控制都相對簡單，基本能夠滿足擠出需求，空壓機、材料缸等在市面都有現成產品，只需要選擇合適的形號即可。不足之處在于，不能精確控制進給量、進給力，空壓機相對體積較大，噪音較大。

綜上所述，現有技術中，陶泥3D打印機擠出機構分為機械式擠出機構和氣動式擠出機構。兩種擠出機構各有優缺點。機械式擠出機構進料采用擠出電機推進，能精確控制進給量和進給力，但由于結構原因陶泥材料裝填體積受限，只能打印較小的工件(一般為30-50毫升)。氣動式擠出機構進料采用高壓氣體推進，能夠選擇較大的材料缸，可無限增加原材料裝填體積，但由于進給精度低、進給力無法控制，導致打印效果較差，容易出現缺料、堆料等現象，導致打印缺陷或者打印瘤，不能達到打印工件的要求。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種雙級擠壓陶泥3D打印機，采用機械式擠出機構與氣動式擠出機構相結合的雙級組合方式，以解決大型陶泥3D打印機原材料裝填不足，進料給進力度和出料多少不易控制，導致打印體積受限，無法完成較大陶件精細制作的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，一種雙級擠壓陶泥3D打印機，包括打印機主體和供料系統；所述打印機主體由步進電機、出料筒、推進器、噴頭組成，所述步進電機與推進器固定連接，所述推進器固定安裝在出料筒內且下端與噴頭固定連接；所述供料系統由動力部分和儲料缸組成，所述動力部分與儲料缸通過高壓氣管固定連接；所述打印機主體通過進料管與供料系統固定連接。

本實用新型的特點還在于：