[發明專利]一種新型3D打印棒料擠出機構

有效

• 申請號: 202011289140.7
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112537022B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 賀禮;鐘一瀚;鐘云騰;白崇慶;胡亮
• 申請（專利權）人: 佛山市南海區廣工大數控裝備協同創新研究院;佛山市廣工大數控裝備技術發展有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/314;B29C64/321;B33Y10/00;B33Y40/00;B33Y40/10;B33Y70/10
• 代理公司: 廣州科沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 馬盼

本發明公開了一種新型3D打印棒料擠出機構，包括主動齒輪和從動齒輪，主動齒輪與從動齒輪相互嚙合，主動齒輪安裝在第一裝置上，從動齒輪安裝在第二裝置上，第一裝置與第二裝置結構一致，均包括同步帶，頂部同步輪和底部同步輪；第一裝置和第二裝置的上端設置有定位套筒，下端設置有加熱裝置，加熱裝置底部設置有噴頭。本發明實現對棒料一定范圍內的尺寸自適應，以及保證多段棒料的連續傳送和擠出，以此保證在實際打印過程中的適應性和連續性，為自動化上料做好基礎，并提升熔融層積成型3D打印技術的材料適用范圍。

技術領域

本發明涉及3D打印設備技術領域，具體涉及一種新型3D打印棒料擠出機構。

背景技術

傳統的熔融層積成型3D打印技術(FDM)是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時三維噴頭在計算機的控制下，根據截面輪廓信息，將材料選擇性地逐層涂敷在工作臺上。理論上具備加熱熔化，冷卻固化的材料均適用于該技術，然而其采用的原材料為絲狀線材，且通常需要纏繞在圓形料盤之上。因此，現階段該3D打印技術所能打印的原材料多為具備一定彈塑性的熱塑性高分子材料。其他不具備優異彈塑性的材料，往往需要與熱塑性塑料混合后才可支撐可打印線材，因此從原材料形態的角度限制了該類技術的應用。

許多在生產和工業應用中有實際作用的原材料，如石蠟、低溫合金、添加了陶瓷粉末或金屬粉末的復合材料等，通過3D打印工藝，也能帶來更多的新應用，提高生產效率。但由于此類材料在固體階段不具備良好的彈塑性，因此需要考慮將其制成具有一定抗彎強度的圓柱形棒料應用于熔融層積成型3D打印技術。然而，現有熔融層積成型的打印噴頭多用于固定尺寸的細絲狀連續線材，缺少一種可自適應尺寸，且能夠實現多段棒料的連續擠出的3D打印噴頭。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的旨在提供一種新型3D打印棒料擠出機構，實現對棒料一定范圍內的尺寸自適應，以及保證多段棒料的連續傳送和擠出。以此保證在實際打印過程中的適應性和連續性，為自動化上料做好基礎。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

提供一種新型3D打印棒料擠出機構，包括主動齒輪和從動齒輪，所述主動齒輪與所述從動齒輪相互嚙合，所述主動齒輪安裝在第一裝置上，所述從動齒輪安裝在第二裝置上；所述第一裝置與所述第二裝置結構一致，均包括同步帶，頂部同步輪和底部同步輪；所述第一裝置和第二裝置的上端設置有定位套筒，下端設置有加熱裝置，所述加熱裝置底部設置有噴頭。

進一步地，所述第一裝置包括海綿摩擦帶，所述海綿摩擦帶內層設置有同步帶，所述同步帶安裝在頂部同步輪和底部同步輪上，在所述頂部同步輪和底部同步輪之間設置有頂部預壓滾輪和底部預壓滾輪。

進一步地，所述主動齒輪與所述第一裝置的所述底部同步輪固定在同一軸上，所述從動齒輪與所述第二裝置的底部同步輪固定在同一軸上。

進一步地，所述加熱裝置包括隔熱套筒，所述隔熱套筒安裝在加熱套筒內部，所述加熱套筒外部設置有噴頭、溫度傳感器、加熱棒以及散熱片。

進一步地，所述固態棒料的直徑尺寸為5mm~100mm。

一種3D打印的方法，包括如下步驟：

S01：固態棒料上端放置在所述定位套筒內；

S02：電機帶動所述主動齒輪轉動，所述第一裝置中的底部同步輪與所述主動齒輪同時轉動，帶動所述第一裝置中所述同步帶與所述頂部同步輪轉動；所述主動齒輪帶動所述從動齒輪轉動，所述第二裝置中的底部同步輪與所述從動齒輪同時轉動，帶動第二裝置中同步帶與頂部同步輪轉動，使得所述固態棒料向下移動；

S03：移動到所述加熱裝置中隔熱套筒內的所述固態棒料被加熱為熔融狀態棒料，從所述噴頭排出進行3D打印。