[發明專利]一種熔融沉積成型技術的改流裝置和方法

在審

• 申請號: 202011372170.4
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112721146A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 張浩;張利興;安希忠;鄒清川;楊曉紅;付海濤
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/20;B29C64/209;B29C64/321;B33Y30/00;B33Y40/00
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一種熔融沉積成型技術(FDM)的改流裝置和方法，涉及到FDM的設計方法技術領域，解決現有FDM過程的打印噴頭堵塞問題。包括：進料系統、冷卻系統、隔熱系統、加熱系統、打印頭、改流系統和打印平臺，所述進料系統用于向打印頭內提供打印絲材；所述冷卻系統用于將打印絲材冷卻降溫；所述隔熱系統用于防止熱量傳遞將打印絲材軟化；所述加熱裝置用于將打印絲材加熱成熔融態；所述打印頭用于盛裝熔融態的打印材料并將其擠出；所述改流系統用于緩解打印噴嘴堵塞問題；所述打印平臺用于擠出的打印材料固定成型。本發明提供一種具有較佳的防止打印頭堵塞的性能，并且能顯著提高打印效率的熔融沉積成型技術的改流裝置和方法。

技術領域

本發明屬于3D打印設備領域，尤其涉及一種熔融沉積成型技術的改流裝置和方法。

背景技術

隨著社會技術水平的不斷發展與提高，3D打印技術越來越被我們大眾所熟知，3D打印技術又名“增才制造技術”或者“快速成型技術”，它相比于傳統的工藝技術，能夠節省材料，簡化工序，有著獨特的優勢。它的原理是基于計算機CAD文件，把三維的模型進行“切片”，再逐層打印得到相應的物理模型。

熔融沉積成型技術(FDM)是現階段發展最成熟使用最廣泛的打印技術之一。它是利用打印絲材的熱塑性，熱熔性，足夠的粘結性將打印絲材在打印噴嘴內加熱熔融，再將熔融態的材料擠出，按照計算機設置的特定軌道在X-Y平面內沉積固化，再控制打印頭在Z方向上移動逐層打印，最終堆積成我們想要的物理零件。

而目前為止，現有的FDM打印頭經常會出現打印絲材堵塞打印頭的現象，本發明提出一種熔融沉積成型技術的改流裝置和方法，對解決現有熔融沉積成型技術的工藝問題具有重要的意義，并且節省了實驗的成本。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對現有存在的技術問題，本發明提供一種可以有效避免打印頭堵塞的改流裝置和方法。

(二)技術方案為

本發明的一種熔融沉積成型技術的改流裝置和方法，包括：進料系統、冷卻系統、隔熱板、加熱系統、打印頭、改流系統和打印平臺，所述進料系統用于向打印頭內提供打印絲材；所述冷卻系統用于將打印絲材冷卻降溫；所述隔熱板用于防止熱量傳遞將打印絲材軟化；

所述加熱裝置用于將打印絲材加熱成熔融態；

所述打印頭用于盛裝熔融態的打印材料并將其擠出；

所述改流系統用于緩解打印噴嘴堵塞問題；

所述打印平臺用于擠出的打印材料固定成型。

在一個優選的實施方案中，所述進料系統包括進料輪、從動輪、速度傳感器、進料監測裝置、打印絲材和導料管，其中，所述進料輪在左側并且裝有送料步進電機，進料輪右側連接從動輪，所述從動輪與速度傳感器相連接，進料輪與從動輪中間穿有打印絲材，所述速度傳感器與進料監測裝置連接，所述打印絲材通過導料管進入到打印頭內。

在一個優選的實施方案中，所述冷卻系統包括散熱片，溫度傳感器和穩定架，所述散熱片位于導料管兩側，散熱片內裝有溫度傳感器，所述溫度傳感器用于實時監測打印絲材的溫度，所述穩定架用于固定冷卻系統。

在一個優選的實施方案中，所述加熱裝置包括絕熱壁、保溫層，電加熱塊和限位架，所述絕熱壁包裹在保溫層的外側，電加熱塊位于保溫層的內測并且貼近打印頭外側，所述限位架位于絕熱壁的下方控制其位置。