一種蠟材料3d打印機(jī)機(jī)頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,解決了現(xiàn)有技術(shù)中蠟材料無法順暢擠出的缺陷。其包括擠出部、通風(fēng)部、加熱部和出線部;出線部包括固定座和接線排,接線排設(shè)于固定座后端;擠出部、通風(fēng)部、加熱部均安裝在固定座上。本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)采用57步進(jìn)電機(jī),加大了電機(jī)扭力,保證擠出部有足夠的推力擠出3mm線徑的蠟材料;彈簧片的設(shè)置,用于壓緊蠟材料,提供足夠的壓力保證蠟材料能順暢的擠出;橡膠材料制作的主動(dòng)滾輪代替銅質(zhì)齒輪,保證蠟材料不受磨損,防止齒輪帶動(dòng)時(shí)刮壞蠟材料;噴嘴采用0.8/1.0/1.2mm的孔徑,防止蠟材料在加熱部過度熔融,保證出絲更順暢。
【專利說明】一種蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及打印機(jī)領(lǐng)域,特別涉及一種蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭。
【背景技術(shù)】
[0002]三維打印(3Dprinting),即快速成形技術(shù)的一種,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。特別是一些高價(jià)值應(yīng)用(比如髖關(guān)節(jié)或牙齒,或一些飛機(jī)零部件)已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。
[0003]現(xiàn)有的3D打印機(jī),其機(jī)頭由電機(jī)、軸流風(fēng)扇、傳動(dòng)齒輪、噴頭等組成,且其存在如下缺點(diǎn):電機(jī)扭力不夠,無法擠出蠟材料;齒輪及導(dǎo)線輪會(huì)磨損蠟材料,導(dǎo)致無法出料;噴頭孔徑過小無法順暢擠出蠟材料。
[0004]故綜上所述,有必要研發(fā)一種蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭來彌補(bǔ)上述缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提出一種蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,解決了現(xiàn)有技術(shù)中蠟材料無法順暢擠出的缺陷。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,出絲順暢,其蠟材料在擠出的過程中不受磨損,不易斷裂,能很好的被擠出。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其包括擠出部、通風(fēng)部、加熱部和出線部;所述出線部包括固定座和接線排,所述接線排設(shè)于所述固定座后端;所述擠出部、所述通風(fēng)部、所述加熱部均安裝在所述固定座上;所述擠出部包括固定塊、主動(dòng)滾輪、滾輪、軸承、彈簧片和步進(jìn)電機(jī);所述固定塊包括相互固定的左固定塊和右固定塊;所述步進(jìn)電機(jī)與所述左固定塊固定;所述主動(dòng)滾輪安裝在所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上,同時(shí)卡在所述固定塊中間;所述滾輪連接在所述主動(dòng)滾輪的正前方;所述軸承安裝在所述固定塊上;所述彈簧片裝于所述軸承的正前方,且所述彈簧片鎖扣于所述固定塊的前端;所述加熱部包括隔熱裝置、內(nèi)墊圈、銜接塊、加熱棒、熱電偶、噴頭座和噴頭;所述隔熱裝置包括隔熱塊和隔熱套管;所述銜接塊安放在所述隔熱塊上,且所述銜接塊與所述固定座固定;所述噴頭安裝在所述噴頭座一端上;所述噴頭座另一端安裝所述隔熱塊;所述內(nèi)墊圈設(shè)于所述隔熱套管內(nèi);所述熱電偶、所述加熱棒均安裝在所述噴頭座內(nèi);所述隔熱套管分別通過所述固定座、所述銜接塊、所述隔熱塊、所述噴頭座后與所述噴頭連接;所述通風(fēng)部包括軸流風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)塊;所述軸流風(fēng)扇固定在所述右固定塊右側(cè),所述導(dǎo)風(fēng)塊安裝在所述銜接塊上,且所述導(dǎo)風(fēng)塊底部與所述隔熱塊相接。
[0008]進(jìn)一步,所述隔熱套管同時(shí)貫穿于所述噴頭座和所述隔熱塊內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步,所述左固定塊中間設(shè)有第一半圓槽,所述右固定塊中間設(shè)有第二半圓槽,且所述第二半圓槽與所述第一半圓槽連通。[0010]進(jìn)一步,所述軸承包括第一軸承和第二軸承,所述第一軸承固定在所述左固定塊上,所述第二軸承固定在所述右固定塊上。
[0011]進(jìn)一步,所述左固定塊上設(shè)有第一圓形通孔,所述右固定塊上設(shè)有第二圓形通孔,且所述第一圓形通孔與所述第二圓形通孔連通,且所述第一圓形通孔、所述第二圓形通孔均連通至所述步進(jìn)電機(jī)。
[0012]進(jìn)一步,所述噴頭上設(shè)有階梯道口,所述隔熱套管卡在所述階梯道口上。
[0013]進(jìn)一步,所述隔熱套管外圍設(shè)有密封圈,所述內(nèi)墊圈設(shè)于所述密封圈下方。
[0014]進(jìn)一步,所述噴頭設(shè)有噴嘴,所述噴嘴的孔徑為0.8毫米,或1.0毫米,或1.2毫米。
[0015]進(jìn)一步,所述噴頭為可更換式銅制噴頭。
[0016]進(jìn)一步,所述主動(dòng)滾輪、所述滾輪與所述軸承均為橡膠材料制成。
[0017]本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)采用57步進(jìn)電機(jī),加大了電機(jī)扭力,保證擠出部有足夠的推力擠出3_線徑的蠟材料;彈簧片的設(shè)置,用于壓緊蠟材料,提供足夠的壓力保證蠟材料能順暢的擠出;橡膠材料制作的主動(dòng)滾輪代替銅質(zhì)齒輪,保證蠟材料不受磨損,防止齒輪帶動(dòng)時(shí)刮壞蠟材料;噴嘴采用0.8/1.0/1.2mm的孔徑,防止蠟材料在加熱部過度熔融,保證出絲更順暢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]圖2是圖1的主視圖;
[0021 ] 圖3是圖2的A-A剖視圖;
[0022]圖4是圖2的B-B剖視圖;
[0023]圖5是圖2的C-C剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]參照?qǐng)D1-5,一種蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭1,其包括擠出部(未圖示)、通風(fēng)部(未圖示)、加熱部(未圖示)和出線部(未圖示);所述出線部包括固定座5和接線排(未圖示),所述接線排設(shè)于所述固定座5后端;所述擠出部、所述通風(fēng)部、所述加熱部均安裝在所述固定座5上;所述擠出部包括固定塊21、主動(dòng)滾輪22、滾輪23、軸承24、彈簧片25和步進(jìn)電機(jī)26 ;所述固定塊21包括相互固定的左固定塊211和右固定塊212 ;所述步進(jìn)電機(jī)26與所述左固定塊211固定;所述主動(dòng)滾輪22安裝在所述步進(jìn)電機(jī)26的旋轉(zhuǎn)軸上,同時(shí)卡在所述固定塊21中間;所述滾輪23連接在所述主動(dòng)滾輪22的正前方;所述軸承24安裝在所述固定塊21上;所述彈簧片25裝于所述軸承24的正前方,且所述彈簧片25鎖扣于所述固定塊21的前端;所述加熱部包括隔熱裝置41、內(nèi)墊圈42、銜接塊43、加熱棒44、熱電偶45、噴頭座46和噴頭47 ;所述隔熱裝置41包括隔熱塊411和隔熱套管412 ;所述銜接塊43安放在所述隔熱塊411上,且所述銜接塊43與所述固定座5固定;所述噴頭47安裝在所述噴頭座46—端上;所述噴頭座46另一端安裝所述隔熱塊411 ;所述內(nèi)墊圈42設(shè)于所述隔熱套管412內(nèi);所述熱電偶45、所述加熱棒44均安裝在所述噴頭座46內(nèi);所述隔熱套管412分別通過所述固定座5、所述銜接塊43、所述隔熱塊411、所述噴頭座46后與所述噴頭47連接;所述通風(fēng)部3包括軸流風(fēng)扇31和導(dǎo)風(fēng)塊32 ;所述軸流風(fēng)扇31固定在所述右固定塊212右側(cè),所述導(dǎo)風(fēng)塊32安裝在所述銜接塊43上,且所述導(dǎo)風(fēng)塊32底部與所述隔熱塊411相接;所述固定座5安裝在所述導(dǎo)風(fēng)塊32上,且所述導(dǎo)風(fēng)塊32卡在所述固定座5與所述銜接塊43中間ο
[0026]本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)采用57步進(jìn)電機(jī),加大了電機(jī)扭力,保證擠出部有足夠的推力擠出3_線徑的蠟材料。彈簧片的設(shè)置,用于壓緊蠟材料,提供足夠的壓力保證蠟材料能順暢的擠出;本發(fā)明彈簧片的數(shù)量本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。固定座正好位于本發(fā)明的中部,該固定座將本發(fā)明固定在打印機(jī)機(jī)架上,保證穩(wěn)定移動(dòng)。軸流風(fēng)扇將風(fēng)通過左固定塊、右固定塊到達(dá)步進(jìn)電機(jī),并對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行冷卻;同時(shí)軸流風(fēng)扇將風(fēng)通過導(dǎo)風(fēng)塊,對(duì)噴頭進(jìn)行散熱,防止噴頭過熱造成蠟材料堵在噴嘴中,防止堵料。所述噴頭為可更換式銅制噴頭其使得噴頭易拆除、不易漏料且更耐磨損。
[0027]本發(fā)明加熱棒用于加熱噴頭座,熱電偶用于溫度的檢測(cè),當(dāng)噴頭座的溫度到達(dá)指定溫度時(shí),加熱棒將保持恒溫加熱,此時(shí)噴頭座上的溫度傳到噴嘴,噴嘴溫度與噴頭座溫度持平,達(dá)到蠟材料熔融點(diǎn),在擠出部的推動(dòng)下,蠟材料呈半流體狀態(tài)從噴嘴中流出,在軸流風(fēng)扇的散熱下,蠟材料快速冷卻成固體狀態(tài),保證良好出絲效果。
[0028]進(jìn)一步,所述隔熱套管412同時(shí)貫穿于所述噴頭座46和所述隔熱塊43內(nèi)。
[0029]進(jìn)一步,所述左固定塊211中間設(shè)有第一半圓槽(未圖示),所述右固定塊212中間設(shè)有第二半圓槽(未圖示),且所述第二半圓槽與所述第一半圓槽連通。
[0030]進(jìn)一步,所述軸承24包括第一軸承241和第二軸承242,所述第一軸承241固定在所述左固定塊211上,所述第二軸承242固定在所述右固定塊212上。
[0031]進(jìn)一步,所述左固定塊211上設(shè)有第一圓形通孔(未圖示),所述右固定塊212上設(shè)有第二圓形通孔(未圖示),且所述第一圓形通孔與所述第二圓形通孔連通,且所述第一圓形通孔、所述第二圓形通孔均連通至所述步進(jìn)電機(jī)。第一圓形通孔和第二圓形通孔的設(shè)置,用于將軸流風(fēng)扇吹出來的風(fēng)導(dǎo)入至步進(jìn)電機(jī),方便對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行冷卻。
[0032]進(jìn)一步,所述噴頭47上設(shè)有階梯道口(未圖示),所述隔熱套管412卡在所述階梯道口上。
[0033]進(jìn)一步,所述隔熱套管412外圍設(shè)有密封圈(未圖示),所述內(nèi)墊圈42設(shè)于所述密封圈下方。
[0034]進(jìn)一步,所述噴頭47設(shè)有噴嘴(未圖示),所述噴嘴的孔徑為0.8毫米,或1.0毫米,或1.2毫米。噴嘴采用0.8/1.0/1.2mm的孔徑,防止蠟材料在加熱部過度熔融,保證出絲順暢。[0035]進(jìn)一步,所述噴頭47為可更換式銅制噴頭??筛鼡Q式銅質(zhì)噴頭的使用,使噴頭易拆除、不易漏料且更耐磨損。
[0036]進(jìn)一步,所述主動(dòng)滾輪22、所述滾輪23與所述軸承24均為橡膠材料制成。采用橡膠材料制作的主動(dòng)滾輪、滾輪與軸承,保證蠟材料不受磨損,防止齒輪帶動(dòng)時(shí)刮壞蠟材、卡料與斷料;同時(shí)依靠橡膠的軟特性與彈簧片的使用,增加蠟材料的預(yù)壓,保證蠟材料的穩(wěn)定擠出。
[0037]本發(fā)明工作時(shí),步進(jìn)電機(jī)送電后,步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)軸上的主動(dòng)滾輪旋轉(zhuǎn);第一半圓槽和第二半圓槽組合在一起作為蠟材料擠出的通道,主動(dòng)滾輪帶動(dòng)打印線材向下擠出,同時(shí)在滾輪的帶動(dòng)下,輔助蠟材料向下擠出,使擠料更順暢。打印線材在經(jīng)過左固定塊、右固定塊后通向隔熱套管,通過隔熱套管密封圈以下內(nèi)置的內(nèi)墊圈后通向噴頭,其中隔熱套管通過固定座、銜接塊、隔熱塊、噴頭座后與噴頭連接,最后隔熱套管卡在噴頭上的階梯道口上。
[0038]本發(fā)明蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭的具體工作過程為:將軸流風(fēng)扇開啟,軸流風(fēng)扇上的葉片旋轉(zhuǎn);將加熱棒溫度設(shè)置為60-80°C,熱電偶檢測(cè)到該溫度值后,噴頭座與噴頭溫度保持在該溫度值上;同時(shí)給步進(jìn)電機(jī)送入脈沖,步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)主動(dòng)滾輪旋轉(zhuǎn);將臘材料送入左右固定塊圓形槽內(nèi),在主動(dòng)滾輪的帶動(dòng)和滾輪輔助下,蠟材料被推下,由于主動(dòng)滾輪與滾輪均采用包膠輪,蠟材料在擠出的過程中不受磨損,不易斷裂,能很好的被擠出;由于包膠輪橡膠的軟特性,在蠟材料向下擠出的過程中,用彈簧片將蠟材料擠壓在主動(dòng)滾輪與滾輪中,預(yù)壓的增加避免了蠟材料的跑位;當(dāng)蠟材料經(jīng)過隔熱套管進(jìn)入噴頭時(shí),由于噴頭的高溫,蠟材料被熔化,從噴頭的噴嘴中流出,此時(shí)由于軸流風(fēng)扇的作用,在噴嘴部分的熔融蠟材料被立刻冷卻,形成均勻線徑的流暢的細(xì)絲。在打印過程中,打印機(jī)受切片代碼的控制,噴頭中流出的熔融蠟材料會(huì)立刻冷卻在打印平臺(tái)表面,通過X/Y軸的移動(dòng)最后形成一層蠟材料的薄面,每完成一層薄面的打印,打印機(jī)頭下降一個(gè)高度,繼續(xù)完成下一個(gè)薄面的打印,直到完成整個(gè)打印模型。
[0039]本發(fā)明另一種實(shí)施方式為:主動(dòng)滾輪與滾輪均采用硅膠包膠,因硅膠有無毒無味、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn),故可保證在擠出耗材過程中,不對(duì)蠟材料本身造成任何影響;且本發(fā)明可用純天然的食品級(jí)蠟材料為打印材料,保證打印出來的模型,無任何異味,消除健康顧慮。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其特征在于,其包括擠出部、通風(fēng)部、加熱部和出線部;所述出線部包括固定座和接線排,所述接線排設(shè)于所述固定座后端;所述擠出部、所述通風(fēng)部、所述加熱部均安裝在所述固定座上; 所述擠出部包括固定塊、主動(dòng)滾輪、滾輪、軸承、彈簧片和步進(jìn)電機(jī);所述固定塊包括相互固定的左固定塊和右固定塊;所述步進(jìn)電機(jī)與所述左固定塊固定;所述主動(dòng)滾輪安裝在所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上,同時(shí)卡在所述固定塊中間;所述滾輪連接在所述主動(dòng)滾輪的正前方;所述軸承安裝在所述固定塊上;所述彈簧片裝于所述軸承的正前方,且所述彈簧片鎖扣于所述固定塊的前端; 所述加熱部包括隔熱裝置、內(nèi)墊圈、銜接塊、加熱棒、熱電偶、噴頭座和噴頭;所述隔熱裝置包括隔熱塊和隔熱套管;所述銜接塊安放在所述隔熱塊上,且所述銜接塊與所述固定座固定;所述噴頭安裝在所述噴頭座一端上;所述噴頭座另一端安裝所述隔熱塊;所述內(nèi)墊圈設(shè)于所述隔熱套管內(nèi);所述熱電偶、所述加熱棒均安裝在所述噴頭座內(nèi);所述隔熱套管分別通過所述固定座、所述銜接塊、所述隔熱塊、所述噴頭座后與所述噴頭連接; 所述通風(fēng)部包括軸流風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)塊;所述軸流風(fēng)扇固定在所述右固定塊右側(cè),所述導(dǎo)風(fēng)塊安裝在所述銜接塊上,且所述導(dǎo)風(fēng)塊底部與所述隔熱塊相接。
2.如權(quán)利要求1所述的蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其特征在于,所述隔熱套管同時(shí)貫穿于所述噴頭座和所述隔熱塊內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其特征在于,所述左固定塊中間設(shè)有第一半圓槽,所述右固定塊中間設(shè)有第二半圓槽,且所述第二半圓槽與所述第一半圓槽連通。
4.如權(quán)利要求3所述的蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其特征在于,所述軸承包括第一軸承和第二軸承,所述第一軸承固定在所述左固定塊上,所述第二軸承固定在所述右固定塊上。
5.如權(quán)利要求4所述的蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其特征在于,所述左固定塊上設(shè)有第一圓形通孔,所述右固定塊上設(shè)有第二圓形通孔,且所述第一圓形通孔與所述第二圓形通孔連通,且所述第一圓形通孔、所述第二圓形通孔均連通至所述步進(jìn)電機(jī)。
6.如權(quán)利要求5所述的蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其特征在于,所述噴頭上設(shè)有階梯道口,所述隔熱套管卡在所述階梯道口上。
7.如權(quán)利要求6所述的蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其特征在于,所述隔熱套管外圍設(shè)有密封圈,所述內(nèi)墊圈設(shè)于所述密封圈下方。
8.如權(quán)利要求7所述的蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其特征在于,所述噴頭設(shè)有噴嘴,所述噴嘴的孔徑為0.8毫米,或1.0毫米,或1.2毫米。
9.如權(quán)利要求8所述的蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其特征在于,所述噴頭為可更換式銅制嗔頭。
10.如權(quán)利要求9所述的蠟材料3D打印機(jī)機(jī)頭,其特征在于,所述主動(dòng)滾輪、所述滾輪與所述軸承均為橡膠材料制成。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK103963302SQ201410171432
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】高群, 雷遠(yuǎn)彪, 張益晗, 陳冠然 申請(qǐng)人:福建海源三維打印高科技有限公司