CN109501199A - 一种3d打印耗材生产挤出设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3d打印耗材生产挤出设备，包括导料箱、搅拌箱和挤出头，所述搅拌箱的底部固定有导料箱，所述导料箱一侧的底部设有挤出头。本发明通过螺纹转轴的转动将挤压盘向搅拌箱底部进行挤压，同时通过接搅拌架与搅拌叶之间的配合对物料进行搅拌，并且在加压的作用下将物料从出料孔挤出，从而更好的对物料进行受热，在通过双碾磨轴的配合进一步防止物料结块，最后在通过物料进入储料腔的挤压力从而使物料带动扇叶与转动轴进行转动，在通过第一直角齿轮带动第二直角齿轮进行旋转，将风力通过弧形导风罩导入半圆形换风管内对冷却进行冷却，使物料表面形成薄膜，在通过风叶对初步成型的耗材进行进一步冷却。
Description
技术领域
本发明涉及3d打印耗材生产挤出设备技术领域，具体为一种3d打印耗材生产挤出设备。
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、枪支以及其他领域都有所应用。
目前，国内3D打印耗材还在采用传统的挤出、冷却、绕丝工艺，由于3D 打印耗材对丝材的线径要求很严格，目前市面上大多采用1.75±0.02mm的规格，如此高的精度要求，拉丝工艺有严格的要求，特别是对于结晶或者半结晶的聚丙烯、聚酰胺等材料，高温熔化后粘度较低，在传统的水平拉丝工艺中，由于重力的影响，形成的丝材截面多为水滴型或者“D”字形,在现有的技术领域，只是通过单纯对物料进行加热，从而使物料进行融化，但是在物料的融化时往往都是从外向内进行受热，这样容易造成物料内部无法进行完全受热，从而容易造成物料内的结块，从而影响打印的结果，在物料挤出的过程中，无法对物料进行打磨，从而容易造成后续在传输的过程中造成堵塞，使用不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3d打印耗材生产挤出设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种3d打印耗材生产挤出设备，包括导料箱、搅拌箱和挤出头，所述搅拌箱的内部中间位置处安装有螺纹转轴，且螺纹转轴一端的搅拌箱顶部安装有正反转电机，所述正反转电机的输出端与螺纹转轴连接，所述螺纹转轴上套接有相互配合的挤压盘，且挤压盘底部的设有第二球形槽，所述挤压盘的两端皆固定有滑块，所述搅拌箱的两侧皆设有与滑块相互配合的第一滑槽，所述螺纹转轴的两侧皆设有滑动槽，且滑动槽的内部皆通过连接杆连接有套筒搅拌架，所述套筒搅拌架的内部皆安装有套杆搅拌架，所述套筒搅拌架的一侧固定有套筒搅拌叶，且套筒搅拌叶的内部安装有套杆搅拌叶，所述套筒搅拌架与套筒搅拌叶内部的两侧皆设有限位槽，所述套杆搅拌架与套杆搅拌叶的一端皆固定有与限位槽相互配合的限位块，所述套筒搅拌架与套杆搅拌架的一端皆固定有球形块，且套筒搅拌架顶部的球形块与第二球形槽相互配合，所述搅拌箱底部的中间位置处均匀设有出料孔，且出料孔外侧的搅拌箱底部设有与套杆搅拌架一端的球形块相互配合的第一球形槽，所述搅拌箱一侧的顶部设有进料口，所述搅拌箱的底部固定有导料箱，且导料箱的内部水平安装有两个碾磨轴，所述碾磨轴一端的导料箱外侧皆安装有驱动电机，且驱动电机的输出端皆与碾磨轴连接，所述导料箱远离驱动电机的一端连接有导料管，所述导料箱一侧的底部设有挤出头，所述导料管远离导料箱的一端与挤出头连接，所述挤出头的内部设有储料腔，且储料腔的内部固定有导向板，所述储料腔下方的挤出头内部设有导料腔，且导料腔与储料腔之间安装有转动轴，所述转动轴上均匀连接有扇叶，所述转动轴的一端连接有第一直角齿轮，所述导料腔的下方的挤出头内部设有过渡腔，所述挤出头的底部安装有轴承，且轴承的外侧安装有与第一直角齿轮相互配合的第二直角齿轮，所述轴承的底部连接有旋转喷头，且旋转喷头的内侧设有出料口，所述出料口外侧的旋转喷头内部设有相互对应的两个半圆形换风管，且半圆形换风管的一端连接有弧形导风罩，所述半圆形换风管远离弧形导风罩的一端设有出风口。
优选的，所述过渡腔的孔径与出料口的孔径相同。
优选的，所述导料腔的内经呈递减趋势分布。
优选的，所述挤压盘的中间位置处设有螺纹孔，且螺纹孔的内壁上设有与螺纹转轴相互配合的内螺纹。
优选的，所述导料箱的底部连接有支撑架，且支撑架远离导料箱的一侧与挤出头连接。
优选的，所述出料口外侧的旋转喷头底部均匀设有风叶。
优选的，所述导料腔、过渡腔和出料口的内壁上皆设置纳米高分子防粘涂层。
优选的，所述出风口位于相邻弧形导风罩的背面。
优选的，所述导向板呈三角形倾斜分布与储料腔内部。
优选的，所述滑动槽的内部滑动安装有连接杆
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该3d打印耗材生产挤出设备，
1、通过在螺纹转轴上套接相互配合的挤压盘，且挤压盘底部的设置第二球形槽，并在挤压盘的两端皆固定滑块，搅拌箱的两侧皆设置与滑块相互配合的第一滑槽，螺纹转轴的两侧皆设置滑动槽，且滑动槽的内部皆通过连接杆连接套筒搅拌架，并在套筒搅拌架的内部皆安装有套杆搅拌架，并在套筒搅拌架的一侧固定套筒搅拌叶，且套筒搅拌叶的内部安装套杆搅拌叶，并在套筒搅拌架与套筒搅拌叶内部的两侧皆设置限位槽，并在套杆搅拌架与套杆搅拌叶的一端皆固定与限位槽相互配合的限位块，并在套筒搅拌架与套杆搅拌架的一端皆固定球形块，且套筒搅拌架顶部的球形块与第二球形槽相互配合，并在搅拌箱底部的中间位置处均匀设置出料孔，且出料孔外侧的搅拌箱底部设置与套杆搅拌架一端的球形块相互配合的第一球形槽，从而通过螺纹转轴的转动带动挤压盘向搅拌箱底部进行挤压，同时使滑块沿第一滑槽向下运动，保持挤压盘运动的平稳，在螺纹转轴转动的过程中，通过连接杆带动套筒搅拌架与套筒搅拌叶进行转动，同时带动套杆搅拌架与套杆搅拌叶转动，使球形块分别沿第二球形槽和第一球形槽进行移动，从而对物料进行搅拌，从而使物料均匀受热，同时通过加压的过程，进一步改善物料受热不均的情况，在压力的作用下使融化的物料通过出料孔挤出，在现有的技术中，都是将搅拌与受热依次进行，无法将两者同时将进行工作，从而降低了物料的生产速度，工作效率低。
2、在现有的物料挤出中，容易造成物料再融化的过程中，造成物料的结块，从而影响后续成品中的不合格品增加，浪费资源，通过在搅拌箱的底部固定导料箱，且导料箱的内部水平安装两个碾磨轴，并在碾磨轴一端的导料箱外侧皆安装驱动电机，且驱动电机的输出端皆与碾磨轴连接，并在导料箱远离驱动电机的一端连接导料管，从而通过两个相互配合的碾磨轴对物料进行再次的混合与碾磨，进一步防止物料结块的现象发生。
3、通过在导料箱一侧的底部设置挤出头，并在导料管远离导料箱的一端与挤出头连接，并在挤出头的内部设置储料腔，且储料腔的内部固定导向板，并在储料腔下方的挤出头内部设置导料腔，且导料腔与储料腔之间安装转动轴，并在转动轴上均匀连接扇叶，并在转动轴的一端连接第一直角齿轮，并在导料腔的下方的挤出头内部设置过渡腔，并在挤出头的底部安装轴承，且轴承的外侧安装与第一直角齿轮相互配合的第二直角齿轮，并在轴承的底部连接有旋转喷头，且旋转喷头的内侧设置出料口，并在出料口外侧的旋转喷头内部设置相互对应的两个半圆形换风管，且半圆形换风管的一端连接弧形导风罩，并在半圆形换风管远离弧形导风罩的一端设置出风口，并在出料口外侧的旋转喷头底部均匀设置风叶，从而将融化的物料进入储料腔内部在通过导向板将物料倒入扇叶位置处从而带动转动轴进行转动，从而带动第一直角齿轮进行转动，从而带动第二直角齿轮进行转动，从而带动旋转喷头进行转动，同时物料自身的重力，从而带动扇叶和直角齿轮转动，从而提高了能源的利用，减少能源的损耗，然后物料经过扇叶落入导料腔内部，从而使物料初步形成模型，在进行过渡腔与出料口内径相同，从而通过过渡腔进行抵消的物料的膨胀力，从而使旋转喷头在转动的过程中防止膨胀对物料造成扭断，同时在导料腔、过渡腔和出料口的内部设置纳米高分子防粘涂层，进一步防止物料粘连在内壁上，从而通过旋转喷头的转动，对物料的表面进行打磨，从而增加物料表面的圆润度，同时将风通过弧形导风罩进入半圆形换风管内部对物料表面进行冷却，使物料表面形成薄膜，在将换热后的热气从出风口排出，同时通过旋转喷头的转动，带动风叶对初步成型的耗材进行进一步冷却。
综上所述，通过螺纹转轴的转动将挤压盘向搅拌箱底部进行挤压，同时通过接搅拌架与搅拌叶之间的配合对物料进行搅拌，并且在加压的作用下将物料从出料孔挤出，从而更好的对物料进行受热，在通过双碾磨轴的配合进一步防止物料结块，最后在通过物料进入储料腔的挤压力从而使物料带动扇叶与转动轴进行转动，在通过第一直角齿轮带动第二直角齿轮进行旋转，将风力通过弧形导风罩导入半圆形换风管内对冷却进行冷却，使物料表面形成薄膜，在通过风叶对初步成型的耗材进行进一步冷却。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明挤出头结构示意图；
图3为本发明挤出头侧视结构示意图；
图4为本发明挤压盘俯视结构示意图；
图5为本发明图1中A处放大结构示意图；
图6为本发明搅拌架结构示意图；
图7为本发明旋转喷头俯视内部结构示意图；
图8为本发明旋转喷头俯视外部结构示意图；
图9为本发明导料箱内部俯视结构示意图；
图10为本发明螺纹转轴结构示意图。
图中：1、支撑架；2、导料箱；3、驱动电机；4、螺纹转轴；5、第一滑槽；6、进料口；7、搅拌箱；8、正反转电机；9、挤压盘；10、滑块；11、套筒搅拌架；12、套杆搅拌架；13、碾磨轴；14、导料管；15、挤出头；16、轴承；17、扇叶；18、储料腔；19、导向板；20、第一直角齿轮；21、转动轴；22、第二直角齿轮；23、旋转喷头；24、过渡腔；25、导料腔；26、球形块；27、第一球形槽；28、出料孔；29、第二球形槽；30、套筒搅拌叶； 31、套杆搅拌叶；32、限位槽；33、限位块；34、半圆形换风管；35、弧形导风罩；36、出风口；37、出料口；38、风叶；39、滑动槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供的一种实施例：一种3d打印耗材生产挤出设备，包括导料箱2、搅拌箱7和挤出头15，搅拌箱7的内部中间位置处安装有螺纹转轴4，且螺纹转轴4一端的搅拌箱7顶部安装有正反转电机8，正反转电机8的输出端与螺纹转轴4连接，螺纹转轴4上套接有相互配合的挤压盘9，挤压盘9的中间位置处设有螺纹孔，且螺纹孔的内壁上设有与螺纹转轴 4相互配合的内螺纹，且挤压盘9底部的设有第二球形槽29，挤压盘9的两端皆固定有滑块10，搅拌箱7的两侧皆设有与滑块10相互配合的第一滑槽5，螺纹转轴4的两侧皆设有滑动槽39，且滑动槽39的内部皆通过连接杆连接有套筒搅拌架11，套筒搅拌架11的内部皆安装有套杆搅拌架12，套筒搅拌架11的一侧固定有套筒搅拌叶30，且套筒搅拌叶30的内部安装有套杆搅拌叶 31，套筒搅拌架11与套筒搅拌叶30内部的两侧皆设有限位槽32，套杆搅拌架12与套杆搅拌叶31的一端皆固定有与限位槽32相互配合的限位块33，套筒搅拌架11与套杆搅拌架12的一端皆固定有球形块26，且套筒搅拌架11顶部的球形块26与第二球形槽29相互配合，搅拌箱7底部的中间位置处均匀设有出料孔28，且出料孔28外侧的搅拌箱7底部设有与套杆搅拌架12一端的球形块26相互配合的第一球形槽27，搅拌箱7一侧的顶部设有进料口6，搅拌箱7的底部固定有导料箱2，且导料箱2的内部水平安装有两个碾磨轴13，碾磨轴13一端的导料箱2外侧皆安装有驱动电机3，且驱动电机3的输出端皆与碾磨轴13连接，导料箱2远离驱动电机3的一端连接有导料管14，导料箱2一侧的底部设有挤出头15，导料管14远离导料箱2的一端与挤出头 15连接，挤出头15的内部设有储料腔18，且储料腔18的内部固定有导向板 19，储料腔18下方的挤出头15内部设有导料腔25，导料腔25的内经呈递减趋势分布，且导料腔25与储料腔18之间安装有转动轴21，转动轴21上均匀连接有扇叶17，转动轴21的一端连接有第一直角齿轮20，导料腔25的下方的挤出头15内部设有过渡腔24，挤出头15的底部安装有轴承16，且轴承16 的外侧安装有与第一直角齿轮20相互配合的第二直角齿轮22，轴承16的底部连接有旋转喷头23，且旋转喷头23的内侧设有出料口37，导料腔25、过渡腔24和出料口37的内壁上皆设置纳米高分子防粘涂层，过渡腔24的孔径与出料口37的孔径相同，出料口37外侧的旋转喷头23内部设有相互对应的两个半圆形换风管34，且半圆形换风管34的一端连接有弧形导风罩35，半圆形换风管34远离弧形导风罩35的一端设有出风口36，出料口37外侧的旋转喷头23底部均匀设有风叶38，导料箱2的底部连接有支撑架1，且支撑架 1远离导料箱2的一侧与挤出头15连接。
工作原理：首先通过外接电源从而使正反转电机8进行工作，从而通过正反转电机8带动螺纹转轴4进行转动，在将物料从进料口6进行搅拌箱7 内部，通过螺纹转轴4的转动带动挤压盘9向搅拌箱7底部进行挤压，同时使滑块沿第一滑槽5向下运动，保持挤压盘9运动的平稳，在螺纹转轴4转动的过程中，通过连接杆带动套筒搅拌架11与套筒搅拌叶30进行转动，从而带动套杆搅拌架12与套杆搅拌叶31转动，使球形块26分别沿第二球形槽 29和第一球形槽27进行移动，从而对物料进行搅拌，从而使物料均匀受热，在通过加压的过程，进一步改善物料受热不均的情况，在压力的作用下使融化的物料通过出料孔28挤出，在通过外接电源为驱动电机3提供电力支持，从而带动碾磨轴13进行转动，通过两个相互配合的碾磨轴13对物料进行再次的混合与碾磨，进一步防止物料结块的现象发生，在通过导料管14将物料导入挤出头15内部，从而将融化的物料进入储料腔18内部在通过导向板19 将物料倒入扇叶17位置处从而带动转动轴21进行转动，从而带动第一直角齿轮20进行转动，从而带动第二直角齿轮22进行转动，从而带动旋转喷头 23进行转动，物料经过扇叶17落入导料腔25内部，从而使物料初步形成模型，在进行过渡腔24与出料口37内径相同，从而通过过渡腔24进行抵消的物料的膨胀力，从而使旋转喷头23在转动的过程中防止膨胀对物料造成扭断，同时在导料腔25、过渡腔24和出料口37的内部设置纳米高分子防粘涂层，进一步防止物料粘连在内壁上，从而通过旋转喷头23的转动，将风通过弧形导风罩35进入半圆形换风管34内部对物料表面进行冷却，使物料表面形成薄膜，在将换热后的热气从出风口36排出，同时通过旋转喷头23的转动，带动风叶38对初步成型的耗材进行进一步冷却。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种3d打印耗材生产挤出设备，包括导料箱(2)、搅拌箱(7)和挤出头(15)，其特征在于：所述搅拌箱(7)的内部中间位置处安装有螺纹转轴(4)，且螺纹转轴(4)一端的搅拌箱(7)顶部安装有正反转电机(8)，所述正反转电机(8)的输出端与螺纹转轴(4)连接，所述螺纹转轴(4)上套接有相互螺纹配合的挤压盘(9)，且挤压盘(9)底部的设有第二球形槽(29)，所述挤压盘(9)的两端皆固定有滑块(10)，所述搅拌箱(7)的两侧皆设有与滑块(10)相互配合的第一滑槽(5)，所述螺纹转轴(4)的两侧皆设有滑动槽(39)，且滑动槽(39)的内部皆通过连接杆连接有套筒搅拌架(11)，所述套筒搅拌架(11)的内部皆套接有套杆搅拌架(12)，所述套筒搅拌架(11)的一侧固定有套筒搅拌叶(30)，且套筒搅拌叶(30)的内部安装有套杆搅拌叶(31)，所述套筒搅拌架(11)与套筒搅拌叶(30)内部的两侧皆设有限位槽(32)，所述套杆搅拌架(12)与套杆搅拌叶(31)的一端皆固定有与限位槽(32)相互配合的限位块(33)，所述套筒搅拌架(11)与套杆搅拌架(12)的一端皆固定有球形块(26)，且套筒搅拌架(11)顶部的球形块(26)与第二球形槽(29)相互配合，所述搅拌箱(7)底部的中间位置处均匀设有出料孔(28)，且出料孔(28)外侧的搅拌箱(7)底部设有与套杆搅拌架(12)一端的球形块(26)相互配合的第一球形槽(27)，所述搅拌箱(7)一侧的顶部设有进料口(6)，所述搅拌箱(7)的底部固定有导料箱(2)，且导料箱(2)的内部水平安装有两个相互齿合碾磨轴(13)，所述碾磨轴(13)一端的导料箱(2)外侧皆安装有驱动电机(3)，且驱动电机(3)的输出端皆与碾磨轴(13)连接，所述导料箱(2)远离驱动电机(3)的一端连接有导料管(14)，所述导料箱(2)一侧的底部设有挤出头(15)，所述导料管(14)远离导料箱(2)的一端与挤出头(15)连接，所述挤出头(15)的内部设有储料腔(18)，且储料腔(18)的内部固定有导向板(19)，所述储料腔(18)下方的挤出头(15)内部设有导料腔(25)，且导料腔(25)与储料腔(18)之间安装有转动轴(21)，所述转动轴(21)上均匀连接有扇叶(17)，所述转动轴(21)的一端连接有第一直角齿轮(20)，所述导料腔(25)的下方的挤出头(15)内部设有过渡腔(24)，所述挤出头(15)的底部安装有轴承(16)，且轴承(16)的外侧安装有与第一直角齿轮(20)相互配合的第二直角齿轮(22)，所述轴承(16)的底部连接有旋转喷头(23)，且旋转喷头(23)的内侧设有出料口(37)，所述出料口(37)外侧的旋转喷头(23)内部设有相互对应的两个半圆形换风管(34)，且半圆形换风管(34)的一端连接有弧形导风罩(35)，所述半圆形换风管(34)远离弧形导风罩(35)的一端设有出风口(36)。
2.根据权利要求1所述的一种3d打印耗材生产挤出设备，其特征在于：所述过渡腔(24)的孔径与出料口(37)的孔径相同。
3.根据权利要求1所述的一种3d打印耗材生产挤出设备，其特征在于：所述导料腔(25)的内经呈递减趋势分布。
4.根据权利要求1所述的一种3d打印耗材生产挤出设备，其特征在于：所述挤压盘(9)的中间位置处设有螺纹孔，且螺纹孔的内壁上设有与螺纹转轴(4)相互配合的内螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种3d打印耗材生产挤出设备，其特征在于：所述导料箱(2)的底部连接有支撑架(1)，且支撑架(1)远离导料箱(2)的一侧与挤出头(15)连接。
6.根据权利要求1所述的一种3d打印耗材生产挤出设备，其特征在于：所述出料口(37)外侧的旋转喷头(23)底部均匀设有风叶(38)，且风叶(38)沿出料口(37)圆心环形分布。
7.根据权利要求1所述的一种3d打印耗材生产挤出设备，其特征在于：所述导料腔(25)、过渡腔(24)和出料口(37)的内壁上皆设置纳米高分子防粘涂层。
8.根据权利要求1所述的一种3d打印耗材生产挤出设备，其特征在于：所述出风口(36)位于相邻弧形导风罩(35)的背面。
9.根据权利要求1所述的一种3d打印耗材生产挤出设备，其特征在于：所述导向板(19)呈三角形倾斜分布与储料腔(18)内部。
10.根据权利要求1所述的一种3d打印耗材生产挤出设备，其特征在于：所述滑动槽(39)的内部滑动安装有连接杆。
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