CN109480036A - 一种巧克力3d打印挤料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种巧克力3D打印挤料装置，涉及3D打印技术领域，包括齿轮泵、与齿轮泵连接的电机、与齿轮泵连接的送料罐和喷嘴、以及安装于所述齿轮泵内的加热器和温度传感器，所述齿轮泵上设有进料口和出料口，所述送料罐安装于所述进料口处，所述喷嘴安装于所述出料口处。本发明挤料装置可直接替换FDM打印机喷头，即可变为一台巧克力打印机，因此可适用于FDM大幅面打印机，大大增大巧克力的打印幅面，通用性较好，并且具有结构紧凑，打印精度高的特点。通过电机转速，即可精确地控制出料的速度，大大提升了挤料输出的稳定性。齿轮泵中凹槽与凹槽内的2个齿轮紧密装配，没有多余间隙，保证了挤料送料的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种巧克力3D打印挤料装置。
背景技术
3D打印（3DP）即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。 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程以及其他领域都有所应用。3D打印与传统的通过模具生产有很大的不同，3D打印最大的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。同时，3D打印还能够打印出一些传统生产技术无法制造出的外型，同时，3D打印技术还能够简化整个生产流程，具有快速有效的特点。
巧克力已经不仅仅是一样食品，还已然成为了一种新式工艺品，巧克力常常作为食品中的工艺品在各种如节日、聚会、盛宴中使用和赠送，由于巧克力的可塑性和粘度都较为接近传统的熔融挤压式3D打印中的要求，因此选择巧克力作为打印原材料的3D打印应运而生，巧克力3D打印机能以熔点低且能快速凝固的巧克力浆料来打印造型各异的食品，因此巧克力3D打印机面向年轻的消费群体，满足了年轻人对各种巧克力造型的需求。
3D打印挤料装置，即3D挤出头是用于3D打印任何种类的巧克力和巧克力淋面的装置，它安装在打印机挤出头的位置。目前巧克力3D打印挤料装置存在以下缺陷：1、通用性不够好，打印幅面受限：巧克力3D打印挤料装置配备专门设计的巧克力3D打印机中，不能安装在市面上打印大幅面模型的FDM打印机上，因此巧克力打印幅面受限。2、打印精度和稳定性不高，打印出来的巧克力模型不够精细。3、需要经常更换料罐，更换料罐时由于需要停机操作，因此打印过程麻烦，打印效率低。
基于此，本申请人对此进行专门研究，开发出一种巧克力3D打印挤料装置，本案由此产生。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种巧克力3D打印挤料装置，可适用于FDM大幅面打印机。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种巧克力3D打印挤料装置，包括齿轮泵、与齿轮泵连接的电机、与齿轮泵连接的送料罐和喷嘴、以及安装于所述齿轮泵内的加热器和温度传感器，所述齿轮泵上设有进料口和出料口，所述送料罐安装于所述进料口处，所述喷嘴安装于所述出料口处。挤料装置具有加热器和温度传感器，不仅可以保持巧克力熔化的稳定温度，还可以在打印过程中添加新的固体巧克力。
作为优选，所述齿轮泵包括泵体和泵盖，所述泵体包括位于一侧的凹槽、设于凹槽内的齿轮。
作为优选，所述电机包括电机轴，所述电机轴与贯穿齿轮泵并与齿轮联动。
作为优选，所述电机采用步进电机。
作为优选，所述电机与齿轮泵之间设有一紧固板。该紧固板作为电机固定底座，可以作为固定到其他FDM打印机上的基板，方便安装互换。
作为优选，所述凹槽内开设有一电机轴安装孔和两个齿轮，所述电机轴安装于电机轴安装孔中并与其中一个齿轮联动。
作为优选，为了使巧克力浆料稳定地被送至出料口的喷嘴处，所述齿轮与凹槽紧密配合，没有间隙。
作为优选，为了保护电机轴，所述电机轴与安装孔之间设有垫圈，所述电机轴的根部套设一垫圈，垫圈可以起到减震、减少电机轴磨损的作用。
作为优选，为了防止喷嘴和送料罐氧化，并且确保食品安全，所述喷嘴和送料罐由铝制成，表面镀有氧化钛。
作为优选，为了确保食品安全，所述齿轮采用聚甲醛制成。
本发明的工作原理：将熔融的巧克力原料置于送料罐中，齿轮泵吸入熔融巧克力，电机轴转动时，主动齿轮转动，带动与其啮合的从动齿轮相向转动，从而将巧克力浆料往齿轮中间挤料，并往出料口方向输送，输送至喷嘴，在打印区域被挤出。
本发明能实现如下技术效果：
（1）本发明挤料装置可直接替换FDM打印机喷头，即可变为一台巧克力打印机，因此可适用于FDM大幅面打印机，大大增大巧克力的打印幅面，通用性较好，并且具有结构紧凑，打印精度高的特点。
（2）本发明挤料装置的送料罐口敞开，因此不停机即可以添加巧克力原料，方便观察及加料。
（3）本发明挤料装置通过电机转速，即可精确地控制出料的速度，大大提升了挤料输出的稳定性。
（4）本发明挤料装置的出料口喷嘴更换方便，出料粗细可变换，挤料装置拆卸方便，清洗维护便捷。
（5）本发明挤料装置的齿轮泵中凹槽与凹槽内的2个齿轮紧密装配，没有多余间隙，保证了挤料送料的稳定性。
附图说明
图1为本实施例一种巧克力3D打印挤料装置的爆炸图。
标注说明：齿轮泵1、泵体11、泵盖12、进料口13、出料口14、凹槽15、齿轮16、安装孔17、电机2、电机轴21、紧固板22、送料罐3、喷嘴4、垫圈5、螺钉6，螺钉孔7。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段及其所能达到的技术效果，能够更清楚更完善的揭露，兹提供了一个实施例，并结合附图作如下详细说明：
如图1所示，图1为本实施例一种巧克力3D打印挤料装置的爆炸图。
本实施例的一种巧克力3D打印挤料装置，包括齿轮泵1、与齿轮泵1连接的电机2、与齿轮泵1连接的送料罐3和喷嘴4、以及安装于齿轮泵1内的加热器和温度传感器，齿轮泵1上设有进料口13和出料口14，送料罐3安装于进料口13处，送料罐3设有敞开的加料口，方便观察和加料。喷嘴4安装于出料口14处。本实施例中加热器和温度传感器安装在泵体11顶部开设的安装孔17中（图中为标明），加热器和温度传感器不仅可以保持巧克力熔化的稳定温度，还可以在打印过程中添加新的固体巧克力。
送料罐3与进料口13之间螺纹连接，该螺纹上安装垫圈5密封，防止巧克力浆料从连接处溢出。
齿轮泵1包括泵体11和泵盖12，通过安装于泵盖12四个角上的螺钉6，将整个齿轮泵1固定，螺钉6与泵盖12上的螺钉孔7之间设有垫圈5。泵体11呈长方形，泵体11包括位于一侧的凹槽15、设于凹槽15内的齿轮16，电机2包括电机轴21，电机轴21与贯穿齿轮泵1并与齿轮16联动，电机2采用步进电机2，电机轴21采用丝杆，丝杠传动，传动精度高，能精确控制巧克力浆料的挤出量和挤出速度；而且丝杆传动钢性较好，可以传递较大扭力，位置准确，传动平稳，并且可以消除振动。凹槽15内开设有一电机轴21安装孔17和两个齿轮16，两个齿轮16与凹槽15紧密配合，没有间隙。电机轴21安装于电机轴21安装孔17中并与其中一个齿轮16联动，该齿轮16作为主动齿轮，带动作为从动齿轮的另一个齿轮16，主动齿轮和从动齿轮啮合，电机轴21转动时，将巧克力浆料往齿轮16中间挤料，并往出料口14方向输送。
电机2与齿轮泵1之间设有一紧固板22，该紧固板22作为电机2固定底座，可以作为固定到其他FDM打印机上的基板，方便安装互换。
为了保护电机轴21，电机轴21的根部套设一垫圈5，电机轴21与安装孔17之间设有垫圈5，垫圈5可以起到减震、减少电机轴21磨损的作用。为了防止喷嘴4和送料罐3氧化，并且确保食品安全，喷嘴4和送料罐3由铝制成，表面镀有氧化钛。为了确保食品安全，齿轮16采用聚甲醛制成。
本发明的工作原理：将熔融的巧克力原料置于送料罐3中，齿轮泵1吸入熔融巧克力，电机轴21转动时，主动齿轮转动，带动与其啮合的从动齿轮相向转动，从而将巧克力浆料往齿轮16中间挤料，并往出料口14方向输送，输送至喷嘴4，在打印区域被挤出。
以上内容是结合本发明的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：包括齿轮泵、与齿轮泵连接的电机、与齿轮泵连接的送料罐和喷嘴、以及安装于所述齿轮泵内的加热器和温度传感器，所述齿轮泵上设有进料口和出料口，所述送料罐安装于所述进料口处，所述喷嘴安装于所述出料口处。
2.如权利要求1所述的一种巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述齿轮泵包括泵体和泵盖，所述泵体包括位于一侧的凹槽、设于凹槽内的齿轮。
3.如权利要求1所述的一种巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述电机包括电机轴，所述电机轴与贯穿齿轮泵并与齿轮联动。
4.如权利要求1所述的一种巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述电机采用步进电机。
5.如权利要求1所述的一种巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述电机与齿轮泵之间设有一紧固板。
6.如权利要求3所述的一种巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述凹槽内开设有一电机轴安装孔和两个齿轮，所述电机轴安装于电机轴安装孔中并与其中一个齿轮联动。
7.如权利要求6所述的一种巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述齿轮与凹槽紧密配合，没有间隙。
8.如权利要求6所述的一种巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述电机轴与安装孔之间设有垫圈，所述电机轴的根部套设一垫圈。
9.如权利要求1所述的一种巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述喷嘴和送料罐由铝制成，表面镀有氧化钛。
10.如权利要求2所述的一种巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述齿轮采用聚甲醛制成。
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