CN105946238B - 一种fdm3d打印机耗材连接装置及其使用方法 - Google Patents
一种fdm3d打印机耗材连接装置及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种FDM3D打印机耗材连接装置及其使用方法，包括第一固定部和第二固定部，所述的第一固定部和第二固定部通过连接部可拆卸连接，所述的第一固定部和第二固定部拼接固定在一起后构成可供3D打印机耗材穿过的第一通道和第二通道，第一通道和第二通道之间为可供加热3D打印机耗材连接端的工作区域。本发明的一种FDM3D打印机耗材连接装置填补了本技术领域的空白，能够方便、快速的连接两种3D打印机耗材，连接端的直径与3D打印机耗材本身的直径相近，只需稍微修整或者无需修整即可使用，即可连接两种相同颜色的耗材又可以连接两种不同颜色的耗材，能够实现3D打印机长时间、大体积产品、多种耗材的无人值守打印。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体地说，是涉及一种FDM3D打印机耗材连接装置及其使用方法。
背景技术
3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。FDM是“FusedDeposition Modeling”的简写形式，即为熔融沉积成型。搞懂FDM成型技术，首先我们需要转变思维。通常2D打印是在一张纸上(一个平面上)完成打印，而3D打印是完成一个立体模型的打印。FDM，通俗来讲就是利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。
目前市场上常用的耗材直径分别为1.75、2.85跟3mm三种规格，几乎囊括了所有的FDM3D打印机上用的3D打印机耗材，常用的材料有：ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PLA(聚丙交酯)、HIPS(耐冲击性聚苯乙烯)、Conductive(导电材料)、PETG、PVA、木塑、柔性。
由于目前3D打印速度比较慢，对于长时间、大体积产品或者多种耗材之间的切换通常需要专人值守，工作效率低，成本高，目前还没有能够快速将3D打印机耗材连接的装置，一般是通过电烙铁将需要连接的两端熔接后再用刀片修整连接端的直径，操作不方便，连接质量不稳定，成本高、容易断裂，对打印工作造成影响。目前报道有一种可以把两根不同的线材焊接在一起的工具，比如当一个线轴的3D打印线材快用完了可以将剩余的线材接到另外一个线轴上；把两个以上线轴焊接起来以便于3D打印大型零件；或者把不同颜色或材料的线材连在一起获得特殊的3D打印效果。目前出现了一种像老虎钳虎口那样的一个部件，可以把两段线材紧紧压在一起，该部件同时可以通电加热，使线材受热熔化并连在一起，工作温度100°至200℃，在具体操作中，为了防止线材与热铁粘在一起，还需要在线材外面包上一层抗粘接的材料，需要先对热铁进行预热，然后把需要连接的线材塞入固定板里，线材外边包上防粘接的纸，然后夹住加热，等到它冷却后，取下防粘接纸，将线材从固定板上取下来，最后一步就是检查线材连接状况，并用小刀把突出部分刮去，保持线材的平滑均匀。操作过程稍显繁琐，后续还需要进行线径的反复调整，并且以上这种连接器仍然处于测试阶段并未推向市场。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使用方便、快速、连接效果好的FDM3D打印机耗材连接装置及其使用方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种FDM3D打印机耗材连接装置，包括第一固定部和第二固定部，所述的第一固定部和第二固定部通过连接部可拆卸连接，所述的第一固定部和第二固定部拼接固定在一起后构成可供3D打印机耗材穿过的第一通道和第二通道，第一通道和第二通道之间为可供加热3D打印机耗材连接端的工作区域。
进一步的，所述的第一固定部侧面一端设置有第一卡槽，所述的第一固定部相同一侧面另一端设置有横截面为半圆形的第一滑槽，第一卡槽和第一滑槽之间设置有第一缺口；所述第一卡槽内设置有第一隔热块，第一隔热块靠外的一侧设置有半圆形的第二滑槽。
进一步的，所述的第二固定部侧面一端设置有第二卡槽，所述的第二固定部相同一侧面另一端设置有横截面为半圆形的第三滑槽，第二卡槽和第三滑槽之间设置有第二缺口；所述第二卡槽内设置有第二隔热块，第二隔热块靠外的一侧设置有半圆形的第四滑槽。
进一步的，所述的第一滑槽和第三滑槽拼成第一通道，所述的第二滑槽和第四滑槽拼成第二通道，所述的第一缺口和第二缺口拼成工作区域。
进一步的，所述的第一通道和第二通道的横截面均为圆形，具有相同的轴线且横截面的直径相同，其直径稍大于3D打印机耗材的直径。
进一步的，所述的第一缺口和第二缺口均为半圆形，拼成的工作区域为圆形。
进一步的，所述的第一固定部设置有第一固定孔，所述的第二固定部设置有第二固定孔，所述的连接部左右两端分别设置有定位孔和调节孔，所述连接部通过第一螺杆依次穿过所述定位孔和第一固定孔可拆卸连接，所述连接部通过第二螺杆依次穿过所述调节孔和第二固定孔可拆卸连接。
进一步的，所述的调节孔为长圆形孔。
进一步的，所述的第一隔热块和第二隔热块均由高分子材料制成。
进一步的，所述的第一隔热块和第二隔热块均由聚四氟乙烯、聚醚醚酮或聚甲醛其中的一种材料制成。
进一步的，所述的第一固定部和第二固定部为镜面对称结构，所述的第一隔热块和第二隔热块为镜面对称结构。
一种利用所述的FDM3D打印机耗材连接装置进行3D打印机耗材连接的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、先将各部件按顺序连接固定好；
步骤二、将需要连接的两种3D打印机耗材的一端分别从第一通道和第二通道插入，两个端部抵接在工作区域内；
步骤三、通过明火或其他加热方式对工作区域内的两种3D打印机耗材的端部加热至熔化；
步骤四、迅速从第一通道一侧用力将3D打印机耗材插入一定距离，使两种3D打印机耗材熔接的端部位于第二通道内部缓慢冷却、定型；
步骤五、将第一固定部1和第二固定部2分开，取下连接好的两种3D打印机耗材。
本发明的一种FDM3D打印机耗材连接装置填补了本技术领域的空白，能够方便、快速的连接两种3D打印机耗材，连接端的直径与3D打印机耗材本身的直径相近，只需稍微修整或者无需修整即可使用，即可连接两种相同颜色的耗材又可以连接两种不同颜色的耗材，能够实现3D打印机长时间、大体积产品、多种耗材的无人值守打印。
附图说明
图1为本发明的结构爆炸示意图；
图2为本发明的结构示意图。
图中，1、第一固定部，101、第一固定孔，102、第一卡槽，103、第一缺口，104、第一滑槽，2、第二固定部，201、第二固定孔，202、第二卡槽，203、第二缺口，204、第三滑槽，3、第一隔热块，301、第二滑槽，4、第二隔热块，401、第四滑槽，5、连接部，501、定位孔，502、调节孔，6、第一螺杆，7、第二螺杆。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包括但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
一种FDM3D打印机耗材连接装置，包括第一固定部1和第二固定部2，所述的第一固定部1和第二固定部2通过连接部5可拆卸连接，所述的第一固定部1和第二固定部2拼接固定在一起后构成可供3D打印机耗材穿过的第一通道和第二通道，第一通道和第二通道之间为可供加热3D打印机耗材连接端的工作区域。
特别优选的，所述的第一固定部1侧面一端设置有第一卡槽102，所述的第一固定部1相同一侧面另一端设置有横截面为半圆形的第一滑槽104，第一卡槽102和第一滑槽104之间设置有第一缺口103；所述第一卡槽102内设置有第一隔热块3，第一隔热块3靠外的一侧设置有半圆形的第二滑槽301。通过设置隔热块是为了防止正在熔接的3D打印机耗材的两端降温过快，达不到很好的熔接效果。
特别优选的，所述的第二固定部2侧面一端设置有第二卡槽202，所述的第二固定部2相同一侧面另一端设置有横截面为半圆形的第三滑槽204，第二卡槽202和第三滑槽204之间设置有第二缺口203；所述第二卡槽202内设置有第二隔热块4，第二隔热块4靠外的一侧设置有半圆形的第四滑槽401。
特别优选的，所述的第一滑槽104和第三滑槽204拼成第一通道，所述的第二滑槽301和第四滑槽401拼成第二通道，所述的第一缺口103和第二缺口203拼成工作区域。
特别优选的，所述的第一通道和第二通道的横截面均为圆形，具有相同的轴线且横截面的直径相同，其直径稍大于3D打印机耗材的直径。
特别优选的，所述的第一缺口103和第二缺口203均为半圆形，拼成的工作区域为圆形，所述的第一缺口103和第二缺口203的半径一般采用1mm或1.7mm，如果耗材的直径为1.75mm则采用半径为1mm，则第一通道和第二通道的直径为2mm，如果耗材的直径为2.85mm或3mm则采用半径为1.7mm，则第一通道和第二通道的直径为3.4mm。
特别优选的，所述的第一固定部1设置有第一固定孔101，所述的第二固定部2设置有第二固定孔201，所述的连接部5左右两端分别设置有定位孔501和调节孔502，所述连接部5通过第一螺杆6依次穿过所述定位孔501和第一固定孔101可拆卸连接，所述连接部5通过第二螺杆7依次穿过所述调节孔502和第二固定孔201可拆卸连接，第一固定孔101和第二固定孔201可以内部设置内螺纹与第一螺杆6和第二螺杆7连接也可以通过其他本领域常规的连接方式连接。
特别优选的，所述的调节孔502为长圆形孔，设置为长圆形孔后就可以不必将第二螺杆7完全卸下，仅需要旋松第二螺杆7即可使第一固定部1和第二固定部2分开一定的距离将连接好的两种3D打印机耗材从中间取下。
特别优选的，所述的第一隔热块3和第二隔热块4均由高分子材料制成。
特别优选的，所述的第一隔热块3和第二隔热块4均由聚四氟乙烯、聚醚醚酮或聚甲醛其中的一种材料制成，尤其是采用聚四氟乙烯材料制作，具有优良的耐高温性能和防粘性能，3D打印机耗材熔接时可以缓慢的冷却，使两种3D打印机耗材充分融合连接在一起，又不会与第二滑槽301和第四滑槽401内侧壁粘连，而且聚四氟乙烯材料还具有一定的自润滑性能，能够很方便的穿入和取下。
特别优选的，所述的第一固定部1和第二固定部2为镜面对称结构，所述的第一隔热块3和第二隔热块4为镜面对称结构。
工作时，先将各部件按顺序连接固定好，然后将需要连接的两种3D打印机耗材的一端分别从第一通道和第二通道插入，两个端部抵接在工作区域内，通过明火或其他加热方式对工作区域内的两种3D打印机耗材的端部加热至熔化，优选用明火加热点燃，迅速从第一通道一侧用力将3D打印机耗材插入一定距离，使两种3D打印机耗材熔接的端部位于第二通道内部缓慢冷却、定型，至少15s后，旋松第二螺杆7即可将第一固定部1和第二固定部2分开，取下连接好的两种3D打印机耗材。
本发明的一种FDM3D打印机耗材连接装置填补了本技术领域的空白，能够方便、快速的连接两种3D打印机耗材，连接端的直径与3D打印机耗材本身的直径相近，只需稍微修整或者无需修整即可使用，即可连接两种相同颜色的耗材又可以连接两种不同颜色的耗材，能够实现3D打印机长时间、大体积产品、多种耗材的无人值守打印。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种FDM3D打印机耗材连接装置，其特征在于：包括第一固定部(1)和第二固定部(2)，所述的第一固定部(1)和第二固定部(2)通过连接部(5)可拆卸连接，所述的第一固定部(1)和第二固定部(2)拼接固定在一起后构成可供3D打印机耗材穿过的第一通道和第二通道，第一通道和第二通道之间为可供加热3D打印机耗材连接端的工作区域，所述的第一固定部(1)侧面一端设置有第一卡槽(102)，所述的第一固定部(1)相同一侧面另一端设置有横截面为半圆形的第一滑槽(104)，第一卡槽(102)和第一滑槽(104)之间设置有第一缺口(103)；所述第一卡槽(102)内设置有第一隔热块(3)，第一隔热块(3)靠外的一侧设置有半圆形的第二滑槽(301)；所述的第二固定部(2)侧面一端设置有第二卡槽(202)，所述的第二固定部(2)相同一侧面另一端设置有横截面为半圆形的第三滑槽(204)，第二卡槽(202)和第三滑槽(204)之间设置有第二缺口(203)；所述第二卡槽(202)内设置有第二隔热块(4)，第二隔热块(4)靠外的一侧设置有半圆形的第四滑槽(401)，所述的第一滑槽(104)和第三滑槽(204)拼成第一通道，所述的第二滑槽(301)和第四滑槽(401)拼成第二通道，所述的第一缺口(103)和第二缺口(203)拼成工作区域；所述的第一通道和第二通道的横截面均为圆形，具有相同的轴线且横截面的直径相同，其直径稍大于3D打印机耗材的直径，所述的第一固定部(1)设置有第一固定孔(101)，所述的第二固定部(2)设置有第二固定孔(201)，所述的连接部(5)左右两端分别设置有定位孔(501)和调节孔(502)，所述连接部(5)通过第一螺杆(6)依次穿过所述定位孔(501)和第一固定孔(101)可拆卸连接，所述连接部(5)通过第二螺杆(7)依次穿过所述调节孔(502)和第二固定孔(201)可拆卸连接，所述的调节孔(502)为长圆形孔。
2.如权利要求1所述的FDM3D打印机耗材连接装置，其特征在于：所述的第一缺口(103)和第二缺口(203)均为半圆形，拼成的工作区域为圆形。
3.如权利要求1所述的FDM3D打印机耗材连接装置，其特征在于：所述的第一隔热块(3)和第二隔热块(4)均由高分子材料制成。
4.如权利要求3所述的FDM3D打印机耗材连接装置，其特征在于：所述的第一隔热块(3)和第二隔热块(4)均由聚四氟乙烯、聚醚醚酮或聚甲醛其中的一种材料制成。
5.如权利要求1-4其中任一项所述的FDM3D打印机耗材连接装置，其特征在于：所述的第一固定部(1)和第二固定部(2)为镜面对称结构，所述的第一隔热块(3)和第二隔热块(4)为镜面对称结构。
6.一种利用如权利要求1所述的FDM3D打印机耗材连接装置进行3D打印机耗材连接的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、先将各部件按顺序连接固定好；
步骤二、将需要连接的两种3D打印机耗材的一端分别从第一通道和第二通道插入，两个端部抵接在工作区域内；
步骤三、通过明火或其他加热方式对工作区域内的两种3D打印机耗材的端部加热至熔化；
步骤四、迅速从第一通道一侧用力将3D打印机耗材插入一定距离，使两种3D打印机耗材熔接的端部位于第二通道内部缓慢冷却、定型；
步骤五、将第一固定部1和第二固定部2分开，取下连接好的两种3D打印机耗材。
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