[發明專利]一種復合式螺桿3D打印設備及打印方法

有效

• 申請號: 201910530704.2
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110315745B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 林廣義;于博全;王宏;劉守一;王佳;王洪浩;王權杰;梁振寧;胡亞菲;梁棟
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/20;B29C64/321;B29C48/395;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

本發明公開了一種復合式螺桿3D打印設備及打印方法，該設備包括塑化熔融部分、儲料部分和擠出部分，所述塑化熔融部分包括底座、水平設置于底座上的塑化機筒以及位于塑化機筒內的塑化螺桿，所述塑化機筒進料端設置料斗，塑化機筒的出料端通過連接筒連接儲料部分和擠出部分；所述儲料部分包括垂直連接于連接筒上方的儲料筒，所述儲料筒內水平設置活塞蓋，活塞蓋與儲料筒的頂蓋之間連接彈簧；所述擠出部分包括垂直連接于連接筒末端的擠出機筒，所述擠出機筒內設有擠出螺桿，擠出機筒末端設置噴嘴，本發明所公開的設備及方法可以精確控制出料速度，打印進度高，易控制。

技術領域

本發明涉及一種3D打印設備，特別涉及一種復合式螺桿3D打印設備及打印方法。

背景技術

3D打印技術又稱增材制造技術，自誕生以來備受關注，特別是20世紀80、90年代出現井噴式發展，現已在醫療、建筑、航空航天領域、藝術展示等方面得到廣泛的應用。

FDM作為3D打印中應用最為廣泛的一種工藝，以其材料設備成本低、無污染、環境適應性強等特點得到廣泛應用。但FDM柱塞式的擠出方式要求材料自身具有一定的強度充當活塞，且材料必須為線形，線形的打印材料在嚙合齒輪的摩擦拖拽作用下進入擠出裝置，加熱塊通電后對線材加熱使其變成熔融態，線材依靠自身的強度充當活塞推動熔融態的物料進入打印噴嘴，最后順利擠出打印。這在一定程度上限制了材料的種類。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種復合式螺桿3D打印設備及打印方法，以達到不但可以實現粒料打印，還解決了單螺桿擠出打印機頭壓力大、易堵塞的問題，實現擠出微量可調的目的。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種復合式螺桿3D打印設備，包括塑化熔融部分、儲料部分和擠出部分，所述塑化熔融部分包括底座、水平設置于底座上的塑化機筒以及位于塑化機筒內的塑化螺桿，所述塑化機筒進料端設置料斗，塑化機筒的出料端通過連接筒連接儲料部分和擠出部分；所述儲料部分包括垂直連接于連接筒上方的儲料筒，所述儲料筒內水平設置活塞蓋，活塞蓋與儲料筒的頂蓋之間連接彈簧；所述擠出部分包括垂直連接于連接筒末端的擠出機筒，所述擠出機筒內設有擠出螺桿，擠出機筒末端設置噴嘴。

上述方案中，所述活塞蓋上連接有穿出儲料筒頂蓋的活動桿件，所述活動桿件上設置兩個定位夾，所述儲料筒頂蓋上豎直設置支架，所述支架上設置兩個行程開關，兩個定位夾位于兩個行程開關之間。

上述方案中，所述塑化螺桿通過聯軸器一連接電機一，所述擠出螺桿通過聯軸器二連接電機二。

上述方案中，所述塑化機筒的進料端與塑化機筒主體之間設置隔熱墊圈。

一種復合式螺桿3D打印設備的打印方法，包括如下過程：

(1)首先將打印顆粒由料斗進入塑化熔融部分，在塑化螺桿的機械剪切和外部熱場的作用下塑化熔融，并在塑化螺桿的粘性拖拽作用下向前輸送；

(2)塑化熔融的物料進入儲料筒，此時擠出螺桿靜止不動以保證熔融物料順利進入儲料筒；

(3)進入儲料筒的物料推動儲料筒內活塞蓋向上運動，儲料筒注滿后，塑化螺桿停止轉動；

(4)此時，擠出螺桿啟動，在彈簧的推力作用下，將熔融物料推出使其進入擠出部分，此時，塑化螺桿不動可以防止物料回流；

(5)當儲料筒中的物料全部被推出后，此時，擠出螺桿停止轉動，塑化螺桿重新啟動，重復上述步驟，完成打印。