CN109832391A - 巧克力3d打印挤料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了巧克力3D打印挤料装置，涉及3D打印技术领域，包括内部设有齿轮的齿轮泵、与齿轮泵连接的电机、与齿轮泵连接且相通的送料罐和喷嘴，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；电机驱动齿轮转动。电机驱动齿轮泵工作，将盛放于送料罐内的熔融巧克力从进料口吸入齿轮泵，再沿出料口从喷嘴被挤出。采用齿轮泵作为动力源驱使原料出料，代替了市面上同类产品用丝杆顶入挤压的出料方式，因此不需要拆卸装新的料管，可持续供料，使连续不间断使得打印机工作，提高工作效率。

Description

巧克力3D打印挤料装置

技术领域

本发明涉及3D打印，尤其涉及巧克力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。

FDM（熔融层积成型技术）打印技术是常见的3D打印技术之一，是将丝状的热熔性材料加热融化，同时打印头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下一层，直至形成整个实体造型。

FDM型3D打印机靠打印头提供原料，并进行原料的挤出、成型，是3D打印机的核心部件。巧克力3D打印机属于FDM型打印技术，目前市面上的打印头采用推杆挤压式进行供料，原料用完需要经常拆装更换，增加了操作步骤，影响工作效率。

基于此，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，本发明提供了巧克力3D打印挤料装置，可以连续不断工作，提高打印效率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

巧克力3D打印挤料装置，包括内部设有齿轮的齿轮泵、与齿轮泵连接的电机、与齿轮泵连接且相通的送料罐和喷嘴，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；电机驱动齿轮转动。

作为优选，所述齿轮泵包括泵体和泵盖，所述齿轮设有两个，分别为相互啮合的主动轮和从动轮；所述电机的电机轴贯穿所述泵体与主动轮连接。

作为优选，所述泵体的一侧开设有凹槽，所述主动轮和从动轮安装于凹槽内，所述进料口和出料口与凹槽相通。

作为优选，所述泵盖与泵体螺纹配合，所述喷嘴与所述出料口螺纹配合，所述送料罐与所述进料口螺纹配合。

作为优选，所述送料罐的外壁上设有加热器和温度传感器。

作为优选，所述送料罐的底部直径逐渐递减使送料罐的底部形成倾斜面。

作为优选，所述送料罐的外壁上对称设有两个支耳，支耳内开设有长孔，所述温度传感器和加热器分别安装于两个支耳的长孔内。

作为优选，还包括与所述齿轮泵和电机固定连接并安装于两者之间的支架，支架上设有配合孔位；所述泵体的另一侧设有配合件，所述配合件包括杆体和台阶；所述配合孔位依次由第一孔位、过渡孔位和第二孔位构成，所述第一孔位的直径大于台阶的直径，所述第二孔位的直径小于台阶的直径，所述过渡孔位的宽度大于杆体的直径且小于台阶的直径；配合件穿过第一孔位沿过渡孔位至第二孔位卡合。

作为优选，所述齿轮采用聚丙烯制成，所述泵体、泵盖、送料罐和喷嘴采用304不锈钢制成。

本发明的工作原理及有益效果：

（1）电机驱动齿轮泵工作，将盛放于送料罐内的熔融巧克力从进料口吸入齿轮泵，再沿出料口从喷嘴被挤出。采用齿轮泵作为动力源驱使原料出料，代替了市面上同类产品用丝杆顶入挤压的出料方式，因此不需要拆卸装新的料管，可持续供料，使连续不间断使得打印机工作，提高工作效率。

（2）通用性好，可适用于FDM型大幅面3D打印机：由于可以持续供料，因此适用于大幅面打印，可以通过支架直接安装在FDM型大幅面3D打印机上。

（3）易拆卸，清洗方便：述泵盖与泵体螺纹配合，喷嘴与出料口螺纹配合，送料罐与所述进料口螺纹，以及泵体与支架之间的装配，均采用快装快卸的方式。

（4）打印精度和稳定性高，打印出来的巧克力模型精细：通过在泵体内开设一个凹槽，将两个齿轮置于该凹槽内，使盖上泵盖后能将巧克力浆料集中在该凹槽内，因此提高了挤料的精度，同时通过改变电机转速，即可精确地控制浆料的挤出量和挤出速度，因此可以打印出更加精细的模型。

附图说明

图1为本实施例巧克力3D打印挤料装置的装配图；

图2为本实施例巧克力3D打印挤料装置的爆炸图；

图3为本实施例巧克力3D打印挤料装置中泵体背部的结构示意图；

图4为本实施例巧克力3D打印挤料装置中齿轮泵与支架配合的结构示意图；

图5为本实施例巧克力3D打印挤料装置中齿轮泵与支架配合的局部示意图。

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、主动轮16、从动轮17、电机2、电机轴21、送料罐3、支耳31、长孔32、顶盖33、喷嘴4、支架5、配合件6、杆体61、台阶62、配合孔位7、第一孔位71、第二孔位72、过渡孔位73。

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披露，兹提供了以下实施例，并结合附图作如下详细说明：

巧克力3D打印挤料装置，包括内部设有齿轮的齿轮泵1、与齿轮泵1连接的电机2、与齿轮泵1连接且相通的送料罐3和喷嘴4，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，喷嘴4安装于出料口14处；电机2驱动齿轮转动。电机2驱动齿轮泵1工作，将盛放于送料罐3内的熔融巧克力从进料口13吸入齿轮泵1，再沿出料口14从喷嘴4被挤出。采用齿轮泵1作为动力源驱使原料出料，代替了市面上同类产品用丝杆顶入挤压的出料方式，因此不需要拆卸装新的料管，可持续供料，使连续不间断使得打印机工作，提高工作效率。

本实施例优选的，齿轮泵1包括泵体11和泵盖12，齿轮设有两个，分别为相互啮合的主动轮16和从动轮17；电机2的电机轴21贯穿泵体11与主动轮16连接。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，主动轮16转动，带动与其啮合的从动轮17相向转动，从而将巧克力浆料往两个齿轮中间挤料，并往出料口14方向输送，输送至喷嘴4，在打印区域被挤出。采用两个齿轮泵1，主动轮16驱动从动轮17，只需要使两个齿轮相向转动，即可简单高效地将粘度较高的熔融巧克力被挤压，结构简单。

本实施例优选的，泵体11的一侧开设有凹槽15，主动轮16和从动轮17安装于凹槽15内，进料口13和出料口14与凹槽15相通。通过开设一个凹槽15，将两个齿轮置于该凹槽15内，使盖上泵盖12后能将巧克力浆料集中在该凹槽15内，因此提高了挤料的精度，同时通过改变电机2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。

本实施例优选的，所述泵盖12与泵体11螺纹配合，所述喷嘴4与所述出料口14螺纹配合，所述送料罐3与所述进料口13螺纹配合。各个部件采用螺纹配合，拆卸清洗方便。

本实施例优选的，送料罐3的底部直径逐渐递减使送料罐3的底部形成倾斜面。底部倾斜面的设计可以防止浆料在底部堆积，同时使下料更加顺利。

本实施例优选的，送料罐3的外壁上设有加热器和温度传感器。加热器和温度传感器的使用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。

本实施例优选的，送料罐3的外壁上对称设有两个支耳31，支耳31内开设有长孔32，温度传感器和加热器分别安装于两个支耳31的长孔32内。本实施例中加热器（采用加热棒）和温度传感器分别插入两侧的长孔32中，装取方便，在送料罐3需要清洗时，可以快捷地将两者取出，非常方便。

本实施例优选的，还包括与齿轮泵1和电机2固定连接并安装于两者之间的支架5，电机2由螺钉与支架5连接固定；支架5上设有配合孔位7；泵体11的另一侧设有配合件6，配合件6包括杆体61和台阶62；配合孔位7依次由第一孔位71、过渡孔位73和第二孔位72构成，第一孔位71的直径大于台阶62的直径，第二孔位72的直径小于台阶62的直径，过渡孔位73的宽度大于杆体61的直径且小于台阶62的直径；配合件6穿过第一孔位71沿过渡孔位73至第二孔位72卡合。安装配合时，只需要轻轻一旋，就能锁住，拆下时也只需要往相反方向轻轻一旋就能快速拆下，因此易于拆卸清洗。

本实施例优选的，齿轮采用聚丙烯制成，泵体11、泵盖12、送料罐3和喷嘴4采用304不锈钢制成。材料均为食品级，保证打印出来的食品的安全性。

将巧克力原料加入插入加热棒和传感器的送料罐3待巧克力融化，巧克力搅拌均匀后开动电机2，电机2的转轴带动主动轮16，主动轮16带动从动轮17，由齿轮的提供的动力将腔体内熔融的巧克力挤入喷嘴4出料。当料将用尽时及时加料补充，实现不间断供料使得机器连续运转。

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，比如泵体的形状采用方形的、泵盖与泵体通过螺栓连接的方式配合、加热棒和温度传感器的位置可以安装于齿轮泵内等等，都应当视为属于本发明的保护范围。此外本发明还可以用于其他与巧克力有相似特性的物质，不限于巧克力也不限于食品。

Claims (9)

1.巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：包括内部设有齿轮的齿轮泵、与齿轮泵连接的电机、与齿轮泵连接且相通的送料罐和喷嘴，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；电机驱动齿轮转动。

2.如权利要求1所述的巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述齿轮泵包括泵体和泵盖，所述齿轮设有两个，分别为相互啮合的主动轮和从动轮；所述电机的电机轴贯穿所述泵体与主动轮连接。

3.如权利要求2所述的巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述泵体的一侧开设有凹槽，所述主动轮和从动轮安装于凹槽内，所述进料口和出料口与凹槽相通。

4.如权利要求1所述的巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述泵盖与泵体螺纹配合，所述喷嘴与所述出料口螺纹配合，所述送料罐与所述进料口螺纹配合。

5.如权利要求1所述的巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述送料罐的底部直径逐渐递减使送料罐的底部形成倾斜面。

6.如权利要求1所述的巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述送料罐的外壁上设有加热器和温度传感器。

7.如权利要求6所述的巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述送料罐的外壁上对称设有两个支耳，支耳内开设有长孔，所述温度传感器和加热器分别安装于两个支耳的长孔内。

8.如权利要求2所述的巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：还包括与所述齿轮泵和电机固定连接并安装于两者之间的支架，支架上设有配合孔位；所述泵体的另一侧设有配合件，所述配合件包括杆体和台阶；所述配合孔位依次由第一孔位、过渡孔位和第二孔位构成，所述第一孔位的直径大于台阶的直径，所述第二孔位的直径小于台阶的直径，所述过渡孔位的宽度大于杆体的直径且小于台阶的直径；配合件穿过第一孔位沿过渡孔位至第二孔位卡合。

9.如权利要求2所述的巧克力3D打印挤料装置，其特征在于：所述齿轮采用聚丙烯制成，所述泵体、泵盖、送料罐和喷嘴采用304不锈钢制成。