CN109878072B - 一种气体辅助微通道基材成形3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气体辅助微通道基材成形3D打印设备，该设备由打印头组件、框架结构、移动机构、冷却机构、注气机构、进料机构、控制系统和交互界面组成。所述打印头组件内集成可控制升降的注射器，通过注气机构向注射器提供稳定流量的气体，辅助微通道基材的成形，冷却机构对已粘附的微通道基材快速固化，维持其通道结构。所述控制系统包括移动控制机构、温度控制机构、注气流量控制机构。本发明能够在3D打印件中成形微通道结构，提升制造效率，节省材料，实现打印件的轻量化，设备简单，自动化程度高。

Description

一种气体辅助微通道基材成形3D打印设备

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种气体辅助微通道基材成形的3D打印设备。

背景技术

3D打印技术又称为增材制造技术，相比于传统的减材制造，它并不是通过切削、磨削、腐蚀等从块材或片材减去材料获得实体，而是基于计算机三维模型，通过切片软件将三维模型分解成一系列具有一定厚度的片层，然后逐层打印生成实体的制造技术。其优势在于空间自由度的成型，易于实现个性化的设计，解决了许多复杂结构零件的成形，并大大减少加工工序，缩短加工周期。3D打印作为制造业革命性的一项技术，其在航空航天、建筑、汽车、国防等工业领域，在食品、服装、工艺品、教育等民用领域，在口腔、人造骨、组织工程等生物医学领域等均有应用。

其中熔融沉积成形(FDM)技术由于具有设备简单，成本低，易于成形、材料安全等特点，应用最为广泛。其采用热熔喷头,将耗材熔融成丝状基材，然后按设置好的路径，将半流动状态的丝状基材层层堆叠成型。现有FDM技术所生成的基材均为实心丝材，其在成形实体中的通道结构时只能采用材料堆砌或增加支撑的方式来实现，所成形的通道圆度、粗糙度较差，且通道最小尺寸受限于打印精度。同时，随着3D打印技术的发展，对成形效率、产品轻量化提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足及发展需求，提供一种气体辅助微通道基材成形的3D打印设备。本发明在实现正常打印成形的基础上，通过将实心基材微通道化，能够弥补上述打印通道结构时的不足，操作简单、节省材料、提升制造效率、减轻产品重量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的设备包括壳体、移动机构、打印头组件、注气机构、进料机构、冷却机构，所述的壳体包括进料室和成形室，所述的移动机构和所述的打印头组件位于所述的成形室内，且两者固定连接，所述的打印头组件包括注气针头，所述的注气机构和进料机构连接在所述的打印头组件上，所述的注气机构用于给所述的注气针头注气，从而在熔融的打印材料中形成微通道，所述的冷却机构用于对已经成形的熔体进行冷却，使其保持微通道结构。

优选地，所述的打印头组件包括支撑块、连接管、加热块、导流块、打印喷嘴、密封圈、弹簧、注气针头、注射器、供气管、支撑架和电磁铁，所述的连接管穿过所述的支撑块上的孔固定在所述的支撑块上，所述的连接管、加热块、导流块从上到下依次连接，且三者均开设有输送物料的通孔，所述的导流块上还开设有L形流道，所述的支撑架放置在所述的导流块上，所述的电磁铁位于所述的支撑架内，所述的注射器的上端位于所述的支撑架内，并和所述的供气管连通，所述的注射器和所述的导流块之间设置所述的弹簧，所述的打印喷嘴固定在所述的导流块下端，所述的注气针头固定在所述的注射器的下端，并深入所述的打印喷嘴内，所述的密封圈安装在所述的导流块的注射器孔内，所述的加热块中开设加热孔和热电偶孔，分别用于放置加热管和热电偶；所述的注射器由磁性材料制成；

所述的注气机构包括注射泵、推杆、活塞、气筒和注气软管；所述的推杆一端连接所述的注射泵，另一端与所述的活塞固定连接；所述的气筒与所述的注气软管连接，所述的注气软管另一端与所述的打印头组件中的供气管连接。

优选地，所述的支撑架和所述的导流块之间设置隔热片。

优选地，所述的导流块上还开设有辅助加热孔。

优选地，所述的移动机构包括Z轴移动机构和XY移动机构；

所述的Z轴移动机构包括滚珠丝杠、两根光杆、打印平台和Z轴电机，打印平台与滚珠丝杠固定，两根光杆穿过所述的打印平台，对称布置于滚珠丝杠两侧，并固定在顶板与电气固定板之间，所述的Z轴电机与所述的滚珠丝杠连接；所述的XY移动机构用于带动所述的打印头组件进行水平移动。

优选地，所述的冷却机构包括半导体制冷片、散热块和散热风扇；所述的半导体制冷片的制冷面固定在打印平台下表面，所述的半导体制冷片的热端、散热块、散热风扇自上而下依次固定连接。

优选地，所述的壳体为框架结构，包括前板、后板、左板、隔板、右板、顶板和电气固定板，所述的前板、后板、隔板、右板、顶板和电气固定板构成所述的成形室，所述的前板、后板、隔板和左板构成所述的放料室，所述的前板开有便于观察与操作的窗口。

优选地，所述的壳体的前板上还设有触摸显示屏和SD卡接口，触摸显示屏和SD卡接口与单片机连接。

优选地，所述进料机构包括进料电机、压紧弹簧、固定架、进料齿轮、从动轮、联结销、转动架和送料管，所述的进料电机固定在所述的隔板成形室侧，固定架固定在隔板放料室侧，进料电机的电机轴穿过隔板伸向进料室侧；所述的转动架为L型，其与固定架连接并可转动，所述的从动轮固定在转动架上，进料齿轮安装在进料电机转轴上，压紧弹簧将打印丝材压紧在进料齿轮与从动轮之间；进料电机转动时，进料齿轮驱动打印丝材沿着送料管进入打印头。

优选地，所述的设备还包括控制系统，所述的控制系统包括移动控制机构、温度控制机构和注气流量控制机构，所述的移动控制机构包括主控芯片、电机驱动芯片和电源；其中，主控芯片和电机驱动芯片集成于所述的单片机上，X轴电机、Y轴电机、Z轴电机以及送料电机均与电机驱动芯片电连接，电源为主控芯片和电机驱动芯片供电，单片机和电源固定在电气固定板下表面；

所述温度控制机构包括温控器、多个加热管、热电偶和热电阻；其中，温控器集成实现温度控制的PLC电路元件、固态继电器、比较器，并安装在前板上；多个加热管分别安装在加热管孔和辅助加热孔中，热电偶安装在热电偶孔中，热电阻安装在半导体制冷片和打印平台之间；热电偶和热电阻的引线分别接在温控器对应测量引脚，加热管和制冷片的引线接在温控器对应输出引脚；

所述的注气流量控制机构通过控制注射泵的电机的转速控制所述的注射针头的流量。

本发明的有益效果是：

1、本发明在实现PCL、PLA等低熔点热塑性塑料的正常3D打印成形的同时，能够实现打印基材的微通道化成形；

2、设备所成形的打印件内的微通道结构相较于现有技术所成形微通道圆度和粗糙度较高，且成形效率更高；

3、将实心基材替换为空心基材，能够实现打印件的轻量化，节省材料；

4、结合相应模型，能够打印微通道拓扑结构及其他微结构器件；

5、自动化程度高，易于操作，控制系统和交互界面便于直观的设定操作参数和自动控制。

附图说明

图1是本发明的设备总体结构示意图；

图2是本发明的XY移动机构示意图，其中图2a表示XY移动机构的立体图，图2b表示XY移动机构的仰视图；

图3是本发明的打印头组件示意图，其中图3a表示打印头组件的结构爆炸图，图3b表示打印头组件的结构剖视图；

图4是本发明的进料机构示意图；

图5是本发明的微通道基材打印过程原理图；

图6是本发明的温度控制和注气流量控制框图，其中图6a表示温度控制，图6b表示注气流量控制；

图7是本发明的设备工作过程流程图；

图中：1左板、2后板、3进料电机、4进料管、5XY固定板、6Y轴滑块、7X轴电机、8Y轴滑杆、9X轴齿轮、10X轴同步带、11Y轴电机、12滚珠丝杠、13光杆、14X轴滑块、15X轴滑杆、16顶板、17打印平台、18散热块、19散热风扇、20Z轴电机、21右板、22电气固定板、23触摸显示屏、24SD卡接口、25前板、26温控器、27隔板、28打印头组件、29注气软管、30气筒、31活塞、32推杆、33注射泵、34X轴固定板、35打印头组件连接板、36托架、37Y轴固定板、38惰轮、39Y轴同步带、40Y轴齿轮、41支撑块、42连接管、43加热块、44螺纹连接件、45导流块、46打印喷嘴、47密封圈、48隔热片、49弹簧、50注气针头、51注射器、52供气管、53支撑架、54电磁铁、55半导体制冷片、56基材微通道、57塑料熔体、58压紧弹簧、59固定架、60进料齿轮、61从动轮、62联结销、63转动架、64打印丝材、43-1加热管孔、43-2热电偶孔、41-1锁紧螺纹孔、45-1辅助加热孔。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

打印基材指熔融沉积成型技术生成实体时，由热熔头挤出的丝状材料，其是构成三维实体的基本单元，微通道基材指所挤出的丝状材料中含有圆形截面中空通道结构，且该基材能参与3D打印过程，构成实体的一部分，微通道的尺寸可在0.1-1mm之间选择，相应的基材外径尺寸在0.3-1.5mm之间。基材的微通道结构可以作为实体内部本身包含的通道结构部分，实现诸如微流控芯片、微通道拓扑结构等的成形制造；同时，结合相应模型特点和受力状况分析，在某些部位采取微通道基材成形可以节省打印材料、提升成形效率、实现打印件轻量化。本发明的微通道基材3D打印结构新颖、设备简单、自动化程度高、成型稳定。

如图1所示，本发明气体辅助微通道基材成形3D打印设备包括：框架结构、移动机构、冷却机构、注气机构、进料机构和打印头组件28。所述控制系统包括移动控制机构、温度控制机构、注气流量控制机构。

所述框架结构包括：前板25、后板2、左板1、隔板27、右板21、顶板16和电气固定板22；其中，前板25、后板2、隔板27、右板21、顶板16和电气固定板22构成成形室，前板25、后板2、隔板27和左板1构成放料室；各板之间采用榫接孔和螺纹孔进行固定连接；前板25、后板2、左板1和右板21下端有支撑脚结构，便于稳定放置；前板25开有便于观察与操作的窗口；所述的前板上还设有触摸显示屏23和SD卡接口24；触摸显示屏23和SD卡接口24与单片机连接，触摸显示屏23实现数据的显示与打印参数的实时写入，SD卡接口24实现打印文件的读取。

所述注气机构包括：注射泵33、推杆32、活塞31、气筒30和注气软管29；推杆32一端连接注射泵33，另一端与活塞31固定连接；气筒30端部开孔与注气软管29连接，注气软管29另一端与打印头组件28中的供气管52连接；注射泵33驱动活塞31在气筒30中做直线运动，活塞31推动气筒30中的空气进入打印头中的注气流道。

如图1和2所示，所述移动机构包括Z轴移动机构和XY移动机构，其中，所述Z轴移动机构包括：两根光杆13、滚珠丝杠12、打印平台17和Z轴电机20，打印平台17与滚珠丝杠12固定，两根光杆13穿过滑动轴承对称布于滚珠丝杠12两侧，并固定在顶板16与电气固定板22之间，用做打印平台17沿Z轴移动的滑道，Z轴电机20通过联轴器与滚珠丝杠12联结。

所述XY移动机构包括：X轴电机7、Y轴电机11、X轴同步带10、Y轴同步带39、X轴齿轮9、Y轴齿轮40、X轴滑杆15、X轴滑块14、Y轴滑杆8、Y轴滑块6、X轴固定板34、Y轴固定板37、打印头组件连接板35、托架36、惰轮38和XY固定板5；其中，X轴电机7、Y轴电机11固定在XY固定板5上，XY固定板5固定在成形室上端；X轴滑块14、Y轴滑块6分别安装在X轴滑杆15和Y轴滑杆8上；Y轴固定板37将Y轴滑杆8对称布置在XY固定板上且二者水平高度一致，X轴固定板34将X轴滑杆15固定在托架36上，托架36与Y轴滑块6固定连接，打印头组件连接板35与X轴滑杆15固定连接，X轴齿轮9和Y轴齿轮40分别固定在X轴电机7和Y轴电机11的电机轴上，Y轴同步带39与托架36固定连接，Y轴电机11通过Y轴同步带39带动托架36前后运动；X轴同步带10与打印头组件连接板35固定连接，打印头组件连接板35与打印头组件17固定连接，X轴电机7通过X轴同步带10带动打印头组件28一起左右运动。

如图3a所示，所述打印头组件28包括支撑块41、连接管42、加热块43、导流块45、螺纹连接件44、打印喷嘴46、密封圈47、隔热片48、弹簧49、注气针头50、注射器51、供气管52、支撑架53和电磁铁54；其中，所述连接管42穿入支撑块41上的孔，螺丝通过支撑块41上的锁紧螺纹孔41-1将连接管42进行固定；连接管42、加热块43、导流块45均开有内螺纹孔，并通过螺纹连接件44自上而下依次固定连接；螺纹连接件44中开有输送物料的通孔；导流块45设有L形流道；打印喷嘴46安装在导流块45下端；注射器51的下端通过导流块45上端的注射器孔伸入导流块45和打印喷嘴46中，并与注气针头50焊接在一起，四者轴线在同一条直线上；注射器51上端与供气管52螺纹连接；注射器51由磁性材料制成；密封圈47安装在导流块45的注射器孔内，用于防止塑料熔体从上端流出；隔热片48置于支撑架53与导流块45之间。

如图3b所示，加热块43上开有两个加热管孔43-1和一个热电偶孔43-2，导流块45开有辅助加热孔45-1；支撑架53将电磁铁54固定在注射器51的正上方；进料管4送来的丝料通过连接管42中的输送物料的孔进入加热块43，在加热块43的加热条件下变为熔体，在进料电机3的驱动下，顺着导流块45的L形流道进入打印喷嘴46，辅助加热孔45-1用以确保熔体流动顺畅。在正常打印的情况下，电磁铁54不通电，注射器51在弹簧49的作用下向上抬起，注气针头50离开打印喷嘴46前端的流道，塑料熔体57沿着打印喷嘴46前端中的流道挤出，生成实心基材；在微通道基材打印情况下，电磁铁54通电，注射器51在磁力作用下向下运动，弹簧49被压紧，注气针头50伸入打印喷嘴46前端的流道，塑料熔体57沿着打印喷嘴46前端与注气针头50共同构成的流道挤出，并在注气压力P₁作用下生成微通道基材。

如图4所示，所述进料机构包括：进料电机3、压紧弹簧58、固定架59、进料齿轮60、从动轮61、联结销62、转动架63和送料管4；进料电机3固定在隔板27成形室侧，固定架59固定在隔板27放料室侧，进料电机3的电机轴穿过隔板27伸向进料室侧；转动架63通过联结销62与固定架59连接，转动架63为L型，从动轮61固定在转动架63上，转动架63带动从动轮61以联结销为轴进行转动；进料齿轮60安装在进料电机3转轴上；压紧弹簧58将打印丝材64压紧在进料齿轮60与从动轮61之间；进料电机3转动时，进料齿轮60驱动打印丝材64沿着送料管4进入打印头。

如图5所示，所述的冷却机构包括：半导体制冷片55、散热块18和散热风扇19；半导体制冷片55的制冷面通过硅脂固定在打印平台17下面，半导体制冷片55的热端、散热块18、散热风扇19自上而下依次固定连接。

本发明气体辅助微通道基材成形3D打印设备还包括控制系统，所述的控制系统包括移动控制机构、温度控制机构、注气流量控制机构，

所述的控制系统包括移动控制机构、温度控制机构和注气流量控制机构，所述的移动控制机构包括主控芯片、电机驱动芯片和电源；其中，主控芯片和电机驱动芯片集成于单片机上，X轴电机7、Y轴电机11、Z轴电机20以及送料电机3均与电机驱动芯片电连接，电源为主控芯片和电机驱动芯片供电，单片机和电源固定在电气固定板22下表面；

所述温度控制机构包括温控器26、多个加热管、热电偶和热电阻；其中，温控器26集成实现温度控制的PLC电路元件、固态继电器、比较器，并安装在前板25上；多个加热管分别安装在加热管孔43-1和辅助加热孔45-1中，热电偶安装在热电偶孔43-2中，热电阻安装在半导体制冷片55和打印平台17之间；热电偶和热电阻的引线分别接在温控器26对应测量引脚，加热管和制冷片的引线接在温控器26对应输出引脚；

所述的注气流量控制机构通过控制注射泵33的电机的转速控制所述的注射针头50的流量。

如图6a所示，所述温度控制机构的控制过程如下：温控器26接收温度传感器热电偶和热电阻测量的实际温度信息并进行处理，比较器将实际温度值与设定温度值进行比较产生偏差值，温控器26将偏差值进行PID整定输出PWM波，并通过固态继电器控制加热管和制冷片的通断，实现温度的闭环控制。其中，加热块43的加热温度设定值依据所成形塑料的熔融温度进行设定，半导体制冷片55的制冷温度设定值依据利于已粘附的微通道基材的快速固化进行设定。如图6b所示，所述注气流量控制机构的控制过程如下：根据所设定的注气流量值，选择相应的注射泵33电机转速值，电机的旋转运动转变为推杆32沿着气筒30的直线运动，从而实现注气流量的开环控制。

如图5所示，本发明提供的气体辅助微通道基材3D打印成形的原理如下：在稳态挤出条件下，通过中空注射器51对塑料熔体57注入稳定压力、流量的空气，注气针头50和打印喷嘴46组成的空间构成微通道结构成形的基础，同时，在一定的注气压力P₁下，能够将半流动状态的基材中微通道结构维持一段距离，防止熔体离开喷嘴后微通道结构的坍塌并造成堵头。熔体离开打印喷嘴46后，Z轴电机20控制打印平台17向下移动，使得打印平台17与打印喷嘴46的距离Y大于挤出的微通道基材外径D，避免二者之间的压力破坏微通道结构。半流动状态的微通道基材在XY移动机构的带动下沿着预定路径铺设，当其与已铺设成型的材料(图5中未画出)粘附后，冷却机构开始工作，控制微通道基材附近的温度T₁使得其能够快速固化，从而使得在后续打印过程中微通道结构得以保持。

如图7所示，本发明气体辅助微通道基材成形3D打印设备的工作过程如下：设备主板控制器通过SD卡接口24读入三维模型的打印文件G.code，读取相应的打印参数并顺序执行，在执行过程中判断是否进行微通道基材打印，若不需要，则进行正常打印模式：温控器26控制加热块43中的加热管进行加热，达到设定温度值时，主板控制器控制进料电机3、X轴电机7和Y轴电机11带动打印头组件28在打印平台17上按照指定路径进行打印成形，完成一层打印后，Z轴电机20控制打印平台17向下移动层厚距离进行下一层打印操作。若执行过程判断需要进行微通道基材打印，则进行微通道基材打印模式：在正常打印的基础上，主板控制器控制电磁铁54通电，使得注气针头50下降；Z轴电机20控制打印平台17下降一定距离，满足Y>D；注射泵33开始工作，向注射器51和注气针头50中进行注气；温控器26控制半导体制冷片55开始制冷，达到设定的温度值时，开始微通道基材打印成形。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的设备包括壳体、移动机构、打印头组件、注气机构、进料机构、冷却机构，所述的壳体包括进料室和成形室，所述的移动机构和所述的打印头组件位于所述的成形室内，且两者固定连接；

所述的打印头组件包括注气针头（50）、注射器（51）、供气管（52）、打印喷嘴（46），所述的注气针头（50）固定在所述的注射器（51）的下端，并深入所述的打印喷嘴（46）内；

所述的注气机构包括注射泵（33）、推杆（32）、活塞（31）、气筒（30）和注气软管（29），所述的推杆（32）一端连接所述的注射泵（33），另一端与所述的活塞（31）固定连接；所述的气筒（30）与所述的注气软管（29）连接，所述的注气软管（29）另一端与所述的打印头组件（28）中的供气管（52）连接；所述的注气机构和进料机构连接在所述的打印头组件上，所述的注气机构用于给所述的注气针头（50）注气，从而在熔融的打印材料中形成微通道，所述的冷却机构用于对已经成形的熔体进行冷却，使其保持微通道结构；

所述的设备还包括注气流量控制机构，其通过控制注射泵（33）的电机的转速控制所述的注气针头（50）的流量。

2.根据权利要求1所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的打印头组件还包括支撑块（41）、连接管（42）、加热块（43）、导流块（45）、密封圈（47）、弹簧（49）、支撑架（53）和电磁铁（54），所述的连接管（42）穿过所述的支撑块（41）上的孔固定在所述的支撑块（41）上，所述的连接管（42）、加热块（43）、导流块（45）从上到下依次连接，且三者均开设有输送物料的通孔，所述的导流块（45）上还开设有L形流道，所述的支撑架（53）放置在所述的导流块（45）上，所述的电磁铁（54）位于所述的支撑架（53）内，所述的注射器（51）的上端位于所述的支撑架（53）内，并和所述的供气管（52）连通，所述的注射器（51）和所述的导流块（45）之间设置所述的弹簧（49），所述的打印喷嘴（46）固定在所述的导流块（45）下端，所述的密封圈（47）安装在所述的导流块（45）的注射器孔内，所述的加热块（43）中开设加热孔（43-1）和热电偶孔（43-2），分别用于放置加热管和热电偶；所述的注射器（51）由磁性材料制成。

3.根据权利要求2所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的支撑架（53）和所述的导流块（45）之间设置隔热片（48）。

4.根据权利要求2或3所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的导流块（45）上还开设有辅助加热孔（45-1）。

5.根据权利要求2所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的移动机构包括Z轴移动机构和XY移动机构；

所述的Z轴移动机构包括滚珠丝杠（12）、两根光杆（13）、打印平台（17）和Z轴电机（20），打印平台（17）与滚珠丝杠（12）固定，两根光杆（13）穿过所述的打印平台（17），对称布置于滚珠丝杠（12）两侧，并固定在顶板（16）与电气固定板（22）之间，所述的Z轴电机（20）与所述的滚珠丝杠（12）连接；所述的XY移动机构用于带动所述的打印头组件进行水平移动。

6.根据权利要求5所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的冷却机构包括半导体制冷片（55）、散热块（18）和散热风扇（19）；所述的半导体制冷片（55）的制冷面固定在打印平台（17）下表面，所述的半导体制冷片（55）的热端、散热块（18）、散热风扇（19）自上而下依次固定连接。

7.根据权利要求1所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的壳体为框架结构，包括前板（25）、后板（2）、左板（1）、隔板（27）、右板（21）、顶板（16）和电气固定板（22），所述的前板（25）、后板（2）、隔板（27）、右板（21）、顶板（16）和电气固定板（22）构成所述的成形室，所述的前板（25）、后板（2）、隔板（27）和左板（1）构成放料室，所述的前板（25）开有便于观察与操作的窗口。

8.根据权利要求7所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的壳体的前板（25）上还设有触摸显示屏（23）和SD卡接口（24），触摸显示屏（23）和SD卡接口（24）与单片机连接。

9.根据权利要求7或8所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述进料机构包括进料电机（3）、压紧弹簧（58）、固定架（59）、进料齿轮（60）、从动轮（61）、联结销（62）、转动架（63）和送料管（4），所述的进料电机（3）固定在所述的隔板（27）成形室侧，固定架（59）固定在隔板（27）放料室侧，进料电机（3）的电机轴穿过隔板（27）伸向进料室侧；所述的转动架（63）为L型，其与固定架（59）连接并可转动，所述的从动轮（61）固定在转动架（63）上，进料齿轮（60）安装在进料电机（3）转轴上，压紧弹簧（58）将打印丝材（64）压紧在进料齿轮（60）与从动轮（61）之间；进料电机（3）转动时，进料齿轮（60）驱动打印丝材（64）沿着送料管（4）进入打印头。

10.根据权利要求2所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的设备还包括移动控制机构和温度控制机构，所述的移动控制机构包括主控芯片、电机驱动芯片和电源；其中，主控芯片和电机驱动芯片集成于单片机上，X轴电机（7）、Y轴电机（11）、Z轴电机（20）以及送料电机（3）均与电机驱动芯片电连接，电源为主控芯片和电机驱动芯片供电，单片机和电源固定在电气固定板（22）下表面；

所述温度控制机构包括温控器（26）、多个加热管、热电偶和热电阻；其中，温控器（26）集成实现温度控制的PLC电路元件、固态继电器、比较器，并安装在前板（25）上；多个加热管分别安装在加热管孔（43-1）和辅助加热孔（45-1）中，热电偶安装在热电偶孔（43-2）中，热电阻安装在半导体制冷片（55）和打印平台（17）之间；热电偶和热电阻的引线分别接在温控器（26）对应测量引脚，加热管和制冷片的引线接在温控器（26）对应输出引脚。

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