CN107803984A - 一种防止熔融沉积成型过程中流涕的方法 - Google Patents
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Abstract
一种防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，其特征在于，包括挤出头，所述挤出头设置有“十”字筋、“丫”字筋、“井”字筋或网状筋来防止流涕的发生，由于字筋对重力下的流体材料有一定的阻力作用，可有效防止流涕的发生，改善成型产品表面质量，提高产品成型精度。
Description
技术领域
本发明属于熔融沉积成型技术领域，具体涉及一种防止熔融沉积成型过程中流涕的方法。
背景技术
熔融沉积成型技术（简称FDM技术），是应用最广泛的3D打印技术之一，通俗的来讲，熔融沉积成型技术就是利用高温将各种丝材或颗粒（如工程塑料ABS、聚乳酸酯PLA等）加热融化，通过挤出头挤出固化，经逐层堆积，在立体空间上排列形成立体实物的过程。
材料被高温热熔后，由旋转螺杆将材料通过挤出头挤出，在实际成型过程中，由于挤出头要从不同的位置挤出材料形成各个部位的结构，挤出头总是处于“连续挤出-空闲移位-连续挤出-空闲移位”的循环状态，在挤出头空闲移位时，旋转螺杆停止转动，理论上挤出头为“0”挤出，然而，由于材料被热熔成流体，在重力作用下会流出一部分，这些并不是产品所需要的材料，严重影响成型产品表面质量和精度，我们称为“流涕”。
流涕一直是塑料产品熔融沉积成型的难题，目前没有办法可以有效防止其发生，且流涕的严重性与挤出头大小成一定比例关系，挤出头越大越容易流涕。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，可以有效防止塑料产品熔融沉积成型过程中流涕的发生，改善成型产品表面质量，提高产品成型精度。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明提出了一种防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，其特征在于，包括挤出头，所述挤出头设置有字筋，包括以下步骤：
1）选择挤出头的类型：根据成型材料的颗粒大小、粘度、收缩率、粘结性以及挤出参数确定挤出头的形状和大小，并选择“十”字筋、“Y”字筋、“井”字筋或者网状筋挤出头中的任一种作为内置结构；
2）设计挤出头：根据步骤（1）所确定的挤出头的形状和大小，确定所述 “十”字筋、“Y”字筋、“井”字筋或者网状筋距离挤出口的高度H，设计其结构，并绘制图纸；
3）制作挤出头：根据步骤（2）所绘制的图纸制作所述挤出头；
4）安装挤出头：将所述挤出头安装到设备上即可正常使用。
进一步的，所述“十”字筋、“Y”字筋、“井”字筋或者网状筋距离挤出口的高度H不小于挤出口的直径。
进一步的，所述字筋的截面为圆形、椭圆形、跑道形、三角形或梯形中的任一种。
进一步的，所述挤出头与3D打印设备的出料口连接。
进一步的，所述挤出头为金属合金材质。
进一步的，所述成型材料为丝状的热熔性材料。
进一步的，使用CAD设计所述挤出头的结构。
进一步的，将所述挤出头安装到熔融沉积成型设备上使用。
本发明的有益效果至少包括：
本发明提供了一种防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，可以有效防止塑料产品熔融沉积成型过程中流涕的发生，改善成型产品表面质量，提高产品成型精度，能够实现大规模的推广使用，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明十字筋挤出头结构示意图。
图2为本发明十字筋挤出头俯视图。
图3为本发明十字筋挤出头主视图。
图4为普通挤出头结构示意图。
图5为普通挤出头俯视图。
图6为普通挤出头主视图
其中， 1、十字筋挤出头；2、普通挤出头。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
根据本发明的实施例，图4为普通挤出头结构示意图，图5为普通挤出头俯视图，图6为普通挤出头主视图，参照图4-6，在熔融沉积成型技术中，普通挤出头2为直通孔，在在成型过程中的空闲移位状态下，由于重力作用材料直接由直通孔流出，产生流涕。图1为本发明十字筋挤出头结构示意图，图2为本发明十字筋挤出头俯视图，图3为本发明十字筋挤出头主视图，参照图1-3，本发明所提供了一种防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，包括挤出头，所述挤出头设置有字筋，即在普通挤出头的基础上增加了十字筋，将普通挤出头改进为十字筋挤出头1，由于十字筋对重力下的流体材料有一定的阻力作用，可有效防止流涕的发生。
本发明所提供的一种防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，其特征在于，在普通挤出头的基础上增了字筋，括以下步骤：
1）选择挤出头的类型：根据成型材料的颗粒大小、粘度、收缩率、粘结性以及挤出参数确定挤出头的形状和大小，并选择“十”字筋、“Y”字筋、“井”字筋或者网状筋挤出头中的任一种作其内置结构；
2）设计挤出头：根据步骤（1）所确定的挤出头的形状和大小，确定所述 “十”字筋、“Y”字筋、“井”字筋或者网状筋距离挤出口的高度H，设计其结构，并使用CAD绘制图纸；
3）制作挤出头：根据步骤（2）所绘制的图纸制作所述挤出头；
4）安装挤出头：将所述挤出头安装到熔融沉积成型设备上即可正常使用。
根据本发明的实施例，所述“十”字筋、“Y”字筋、“井”字筋或者网状筋距离挤出口的高度H不小于挤出直径，当字筋距挤出口的高度小于挤出口的直径时，会将流涕材料分散，不利于材料成型。
根据本发明的实施例，所述字筋的截面为圆形、椭圆形、跑道形、三角形或梯形中的任一种，在本发明的具体实施例中，所述字筋截面的形状不受特别限制，本领域的技术人员可以根据具体需要自行选择。其中对于黏度大、流动性低的成型材料，字筋截面不宜为三角形或梯形，当字筋的截面为三角形或梯形时，应设计为长边在上，短边在下，对没有流过筋网的材料有较大的阻力，对流过筋网最大截面处的材料，有最小的阻力，最快流掉。
根据本发明的实施例，所述挤出头与3D打印设备的出料口连接。
根据本发明的实施例，所述挤出头为金属合金材质，在本发明的具体实施例中，所述挤出头的材质不受特别限制。
根据本发明的实施例，所述成型材料为丝状的热熔性材料，在本发明的具体实施例中，所述成型材料的类别不受特别限制，通常FDM工艺对成型材料的要求是熔融温度低、粘度低、粘结性好、收缩率小。
发明人发现，根据本发明所提供的一种防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，在普通挤出头的基础上增加“十”字筋、“丫”字筋、“井”字筋或网状筋以防止流涕的发生，由于字筋对重力下的流体材料有一定的阻力作用，可有效防止流涕的发生，改善成型产品表面质量，提高产品成型精度。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。
Claims (8)
1.一种防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，包括挤出头，所述挤出头设置有字筋，其特征在于，包括以下步骤：
1）选择挤出头的类型：根据成型材料的颗粒大小、粘度、收缩率、粘结性以及挤出参数确定挤出头的形状和大小，并选择“十”字筋、“Y”字筋、“井”字筋或者网状筋挤出头中的任一种作为内置结构；
2）设计挤出头：根据步骤（1）所确定的挤出头的形状和大小，确定所述 “十”字筋、“Y”字筋、“井”字筋或者网状筋距离挤出口的高度H，设计其结构，并绘制图纸；
3）制作挤出头：根据步骤（2）所绘制的图纸制作所述挤出头；
4）安装挤出头：将所述挤出头安装到设备上即可正常使用。
2.根据权利要求1所述的防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，其特征在于，所述“十”字筋、“Y”字筋、“井”字筋或者网状筋距离挤出口的高度H不小于挤出口的直径。
3.根据权利要求1所述的防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，其特征在于，所述字筋的截面为圆形、椭圆形、跑道形、三角形或梯形中的任一种。
4.根据权利要求3所述的防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，其特征在于，所述挤出头与3D打印设备的出料口连接。
5.根据权利要求1所述的防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，其特征在于，所述挤出头为金属合金材质。
6.根据权利要求5所述的防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，其特征在于，所述成型材料为丝状的热熔性材料。
7.根据权利要求1所述的防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，其特征在于，使用CAD设计所述挤出头的结构。
8. 根据权利要求1所述的防止熔融沉积成型过程中流涕的方法，其特征在于， 将所述挤出头安装到熔融沉积成型设备上使用。
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