一種基于fdm技術(shù)的3d打印的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)，包括噴頭組件和打印工作臺(tái)面板，所述噴頭組件主要由對(duì)熔絲具有壓緊功能的送絲對(duì)輥和由金屬管與非金屬管組成的復(fù)合導(dǎo)絲管以及噴嘴組成，所述打印工作臺(tái)面板上涂覆有一層粘性膠狀物。本實(shí)用新型能夠解決基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)的送絲輪滑絲問題、擠出頭組件堵塞問題和打印物品底層翹邊問題，能夠大幅提高基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)的打印效率和所打印物品的品質(zhì)。
【專利說明】—種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及快速成形【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。
[0003]現(xiàn)在主流的3D打印技術(shù)主要包括四種:光固化成型(SLA)，三維粉末粘接(3DP)，選擇性激光燒結(jié)(SLS)，熔融沉積快速成型(FDM)。
[0004]其中，基于光固化成型技術(shù)，三維粉末粘接技術(shù)和選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的3D打印機(jī)雖然精度較高，適用材料也比較廣泛，往往需要較大的功率，技術(shù)比較復(fù)雜，設(shè)備成本、維護(hù)成本和材料成本都很高，所以目前應(yīng)用范圍主要集中于高端制造領(lǐng)域。
[0005]熔融沉積快速成型(FDM)又叫熔絲沉積，它是將絲狀熱熔性材料加熱融化，通過帶有一個(gè)微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來。熱熔材料熔化后從噴頭噴出，沉積在打印工作臺(tái)面板或者前一層已固化的材料上，溫度低于固化溫度后開始固化，通過材料的層層堆積形成最終成品。
[0006]FDM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于制造簡單，運(yùn)行維護(hù)成本低廉，但是目前基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)普遍存在以下三個(gè)方面的缺陷，影響打印品的品質(zhì)。
[0007]1.送絲輪滑絲問題。
[0008]基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)，需要將絲狀的打印材料(熔絲)通過送絲機(jī)構(gòu)經(jīng)導(dǎo)絲管送到加熱部件使其熔化后由噴嘴噴出。通常的送絲機(jī)構(gòu)對(duì)輥的間距是固定的，經(jīng)過一定時(shí)間的使用，固定件容易產(chǎn)生松動(dòng)，對(duì)輥的間距發(fā)生變化，存在不方便換絲和產(chǎn)生滑絲現(xiàn)象的缺陷。
[0009]2.擠出頭組件堵塞問題。
[0010]基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)，通常的導(dǎo)絲管由金屬材料制成，導(dǎo)絲管一端(出絲端)連接加熱部件和噴嘴，由于金屬是熱的良導(dǎo)體，導(dǎo)致導(dǎo)絲管的進(jìn)絲端溫度過高，致使熔絲在導(dǎo)絲管內(nèi)軟化，造成堵塞而無法繼續(xù)進(jìn)絲，最終導(dǎo)致打印中斷。
[0011]3.打印物品底層翹邊問題
[0012]基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)采用的打印材料是熱塑性高分子材料，具有較明顯的熱脹冷縮特性，當(dāng)打印底面積較大的物體，打印的首層往往要進(jìn)行高密度大面積鋪層，底面固化時(shí)打印層邊緣會(huì)出現(xiàn)起翹的現(xiàn)象，造成后面的打印層高低不均勻，一方面影響打印物品質(zhì)量，起翹嚴(yán)重的時(shí)候打印物體可能脫離打印平臺(tái)，造成打印的徹底失敗。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0013]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)。
[0014]技術(shù)方案如下:[0015]一種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)，包括噴頭組件和打印工作臺(tái)面板，所述噴頭組件主要由對(duì)熔絲具有壓緊功能的送絲對(duì)輥和由金屬管與非金屬管組成的復(fù)合導(dǎo)絲管以及噴嘴組成，所述打印工作臺(tái)面板上涂覆有一層粘性膠狀物。
[0016]所述的送絲對(duì)輥中的一個(gè)輥是被動(dòng)輥，另一個(gè)輥是主動(dòng)輥；被動(dòng)輥與主動(dòng)輥的間距可變，利用彈性物件的彈性力，被動(dòng)輥的外緣能夠與主動(dòng)輥的外緣相切。
[0017]所述的復(fù)合導(dǎo)絲管由兩根金屬管和一根用軟化溫度大于250攝氏度的非金屬材料制成的非金屬管構(gòu)成，兩根金屬管固定連接在非金屬管的兩端，各管處于同一軸線上。
[0018]所述的復(fù)合導(dǎo)絲管也可以由一根金屬管和一根用軟化溫度大于250攝氏度的非金屬材料制成的非金屬管構(gòu)成，金屬管和非金屬管在同一軸線上固定連接。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果:
[0020]通過采用對(duì)熔絲具有壓緊功能的送絲對(duì)輥解決送絲輪滑絲問題，采用由金屬管和非金屬管組成的復(fù)合導(dǎo)絲管解決擠出頭組件堵塞問題，采用在打印工作臺(tái)面板上涂覆一層粘性膠狀物的方式解決打印物品底層翹邊問題，大幅提高基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)的打印效率和所打印物品的品質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1A、圖1B是一種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是一種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)中的送絲對(duì)輥結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是一種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)中的復(fù)合導(dǎo)絲管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖中:1.噴頭組件；2.噴嘴；3.打印工作臺(tái)面板；101.被動(dòng)輥；102.主動(dòng)輥；103.彈簧；104.熔絲；105、107.金屬管；106.聚四氟乙烯管。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0026]本例的打印工作臺(tái)面板采用聚氯乙烯制成，粘性膠狀物采用丙烯酸環(huán)氧樹脂。丙烯酸環(huán)氧樹脂具有一定的粘合性，能有效將噴嘴噴出的打印材料(熔絲)粘合在工作平臺(tái)上，其粘合力能夠抵抗打印物品底層冷卻時(shí)的收縮應(yīng)力。由于打印工作臺(tái)面板與丙烯酸環(huán)氧樹脂也存在粘合力，該粘合力大于打印物品底層與丙烯酸環(huán)氧樹脂的粘合力，保證了打印物品冷卻時(shí)不變形。
[0027]一種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)，包括噴頭組件I和打印工作臺(tái)面板3，所述噴頭組件主要由對(duì)熔絲具有壓緊功能的送絲對(duì)輥101及102，以及復(fù)合導(dǎo)絲管、噴嘴2組成，所述打印工作臺(tái)面板采用聚氯乙烯制成，其上涂覆有一層丙烯酸環(huán)氧樹脂。
[0028]送絲對(duì)輥中的一個(gè)輥是被動(dòng)輥101，另一個(gè)輥是主動(dòng)輥102 ;被動(dòng)輥與主動(dòng)輥的間距可調(diào)，被動(dòng)輥支架上連接彈簧103 —端，彈簧另一端連接在噴頭組件的固定物上，被動(dòng)輥的外緣能夠通過彈簧的作用力與主動(dòng)輥的外緣相互接觸。
[0029]復(fù)合導(dǎo)絲管由兩根金屬管105及107和一根聚四氟乙烯管106構(gòu)成,兩根金屬管通過螺紋連接在聚四氟乙烯管的兩端，兩根金屬管和聚四氟乙烯管的內(nèi)孔都處于一條軸線上，內(nèi)孔孔徑也都相等。
[0030]作為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，復(fù)合導(dǎo)絲管由一根金屬管105和一根聚四氟乙烯管106構(gòu)成，兩管通過螺紋連接，也可以通過榫卯方式連接，兩管的內(nèi)孔處于一條軸線上，內(nèi)孔孔徑也相等，金屬管端連接加熱部件和噴嘴。
[0031]本3D打印機(jī)的其它部件均采用現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)，包括噴頭組件和打印工作臺(tái)面板，其特征在于:所述噴頭組件主要由對(duì)熔絲具有壓緊功能的送絲對(duì)輥和由金屬管與非金屬管組成的復(fù)合導(dǎo)絲管以及噴嘴組成，所述打印工作臺(tái)面板上涂覆有一層粘性膠狀物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)，其特征在于:其中所述的送絲對(duì)輥中的一個(gè)輥是被動(dòng)輥，另一個(gè)輥是主動(dòng)輥；被動(dòng)輥與主動(dòng)輥的間距可變，利用彈性物件的彈性力，被動(dòng)輥的外緣能夠與主動(dòng)棍的外緣相切。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3D打印機(jī)，其特征在于:其中所述的復(fù)合導(dǎo)絲管由兩根金屬管和一根用軟化溫度大于250攝氏度的非金屬材料制成的非金屬管構(gòu)成，兩根金屬管固定連接在非金屬管的兩端，各管處于同一軸線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3D打印機(jī)，其特征在于:其中所述的復(fù)合導(dǎo)絲管由一根金屬管和一根用軟化溫度大于250攝氏度的非金屬材料制成的非金屬管構(gòu)成，金屬管和非金屬管在同一軸線上固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的3D打印機(jī)，其特征在于:金屬管與非金屬管的連接方式采用螺紋連接或榫卯方式連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D打印機(jī)，其特征在于:其中所述的非金屬管采用聚四氟乙烯制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3D打印機(jī)，其特征在于:其中所述的打印工作臺(tái)面板采用聚氯乙烯制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D打印機(jī)，其特征在于:其中所述的粘性膠狀物是丙烯酸環(huán)氧樹脂。
【文檔編號(hào)】B22F7/02GK203449608SQ201320392370
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】潘鑫龍, 何曉建, 于海波 申請(qǐng)人:桂林半島電子科技有限公司