CN110370617A - 一种多功能3d打印机及其使用方法 - Google Patents

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张响
侯川玉
王振兴
孔小亚
刘婧宜
李倩
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
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    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
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    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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Abstract

本发明涉及一种多功能3D打印机及其使用方法，所述多功能3D打印机含有A喷头和B喷头，A喷头带有加热熔融挤出装置，A喷头对应打印材料为固体材料，在A喷头工作时，挤出的材料在载物台上凝固；B喷头带有软管与注射泵相连，注射泵中灌注有打印所需的液体材料，B喷头工作时载物台的制冷模块工作，经B喷头挤出的液体材料在载物台上快速冷冻凝固；该装置可以在一台机器上实现使用固体材料打印物体和使用液体材料打印物体两种功能。

Description

一种多功能3D打印机及其使用方法
技术领域
本发明属于3D打印机技术领域，具体涉及一种多功能3D打印机及其使用方法。
背景技术
从3D打印机的诞生到如今，其运用领域已经十分广泛，从工业生产到科学研究，从商用高精度到爱好者的DIY。3D打印机的种类也日益繁多，例如：光敏树脂3D打印机，使用普通耗材例如PLA的3D打印机，以生物墨水为材料的生物3D打印机。但是市面上常见的3D打印机使用的材料都是单一的，一种机器只能使用固体材料或者液体材料，如果在生产加工过程中想要打印固体和液体两种材料只有购买两个种类的打印机。因此如何使一台打印机可以打印固体和液体两种材料，将会极大的减小研究和生产加工过程中的成本。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种多功能3D打印机及其使用方法，该装置可以在一台机器上实现使用固体材料打印物体和使用液体材料打印物体两种功能。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种多功能3D打印机，所述多功能3D打印机含有A喷头和B喷头，A喷头带有加热熔融挤出装置，A喷头对应打印材料为固体材料，在A喷头工作时，挤出的材料在载物台上凝固；B喷头带有软管与注射泵相连，注射泵中灌注有打印所需的液体材料， B喷头工作时载物台的制冷模块工作，经B喷头挤出的液体材料在载物台上快速冷冻凝固。 B喷头喷嘴部分采用弹簧锁紧结构，可以快速便捷自由的调节喷头和制冷模块间的距离。
根据上述的多功能3D打印机，所述A喷头为主喷头，B喷头与A喷头通过连接板直连，在必要时可以将B喷头拆下，A喷头单独工作。
根据上述的多功能3D打印机，所述B喷头的进液量和进液速度由注射泵精确控制。
根据上述的多功能3D打印机，所述B喷头内采用倒圆锥形结构，便于进液软管的定位和固定。
根据上述的多功能3D打印机，所述B喷头与制冷模块的距离可自由调节，精确控制。
根据上述的多功能3D打印机，所述载物台具有加热和制冷两个功能，使用A喷头时，加热模块工作，载物台形成热床，减小固体材料在载物台上凝固时的收缩和塌陷；使用B喷头时，制冷模块工作，在载物台上形成零下20℃左右的工作区域，使挤出的液体材料在工作表面快速的冷冻凝结。
根据上述的多功能3D打印机，所述A喷头、B喷头与载物台之间的距离由载物台下部的旋钮控制，适应不同的打印厚度。
本发明还提供了一种多功能3D打印机的使用方法，具体方法如下：使用固体材料打印时，材料从A喷头进料口进入，A喷头进料夹紧装置工作，将材料固定夹紧，A喷头熔融装置工作将材料融化，从A喷头挤出；在A喷头熔融装置工作时，A喷头冷却装置也工作保证A喷头的温度恒定；在A喷头工作期间，加热线圈工作使载物台升温，形成热床，减小固体材料在载物台上凝固时的收缩和塌陷；当打印液体材料时，B喷头工作，液体材料通过注射泵进入B喷头进料口，在B喷头工作之前，半导体制冷器先工作，水冷器接入冰水，将载物台的温度降低到零下20℃左右；经B喷头挤出的液体在载物台上快速冷冻，凝固；通过这两种工作方式，最终实现一台打印机打印固体和液体两种材料的功能。
本发明的有益效果：与现有的3D打印设备相比，该设备具有两个喷头可以打印固体和液体两种材料，既可以实现一般的物体打印还可以进行生物3D打印，应用面广泛，可以降低生产研究过程中的成本。
附图说明
图1多功能3D打印机整体结构示意图；
图2AB喷头结构示意图；
图3载物台结构示意图；
图4弹簧锁紧结构示意图。
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本发明提供了一种多功能3D打印机，所述多功能3D打印机1含有A喷头2和B喷头3，A喷头2带有加热熔融挤出装置4，A喷头2对应打印材料为固体材料，在A喷头2工作时，挤出的材料在载物台5上凝固；B喷头3带有软管6与注射泵7相连，注射泵7中灌注有打印所需的液体材料，B喷头3工作时载物台5的制冷模块8工作，经B喷头3挤出的液体材料在载物台5上快速冷冻凝固。
所述A喷头2为主喷头，B喷头3与A喷头2通过连接板9直连，在必要时可以将B喷头3拆下，A喷头2单独工作。
所述B喷头3的进液量和进液速度由注射泵7精确控制。
所述B喷头(3)内采用倒圆锥形结构，便于进液软管的定位和固定。
所述载物台5具有加热和制冷两个功能，使用A喷头2时，加热模块10工作，载物台5形成热床，减小固体材料在载物台5上凝固时的收缩和塌陷；使用B喷头3时，制冷模块8 工作，在载物台5上形成零下20度左右的工作区域，使挤出的液体材料在工作表面快速的冷冻凝结。
所述A喷头2、B喷头3与载物台5之间的距离由载物台下部的旋钮控制，还可以通过B 喷头3的弹簧锁紧结构14和调整螺母15调整与载物台之间的距离，适应不同的打印厚度。
如图4所示，弹簧锁紧结构14由滑块16，导向槽17，弹簧18以及带外螺纹的空腔圆柱 19组成。需要调节喷头与载物台5位置时，旋转调整螺母15，正旋时弹簧18压缩，滑块16沿导向槽17向下运动，喷头向下移动，反之，弹簧18舒张，滑块16沿导向槽17向上运动，喷头向上移动。停止旋转调整螺母15，在弹簧18弹力的作用下，喷头位置锁定。
本发明还提供了一种多功能3D打印机的使用方法，具体方法如下：使用固体材料打印时，材料从A喷头2进料口进入，A喷头2进料夹紧装置工作，将材料固定夹紧，A喷头2 熔融装置4工作将材料融化，从A喷头2挤出；在A喷头2熔融装置4工作时，A喷头2冷却装置11也工作保证A喷头2的温度恒定；在A喷头2工作期间，加热模块10工作使载物台5升温，形成热床，减小固体材料在载物台5上凝固时的收缩和塌陷；当打印液体材料时，B喷头3 工作，液体材料通过注射泵7进入B喷头3进料口12，在B喷头3工作之前，制冷模块8先工作，水冷器13接入冰水，将载物台5的温度降低到零下20度左右；经B喷头3挤出的液体在载物台5上快速冷冻，凝固；通过这两种工作方式，最终实现一台打印机打印固体和液体两种材料的功能。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多功能3D打印机，其特征在于：所述多功能3D打印机含有A喷头和B喷头，A喷头带有加热熔融挤出装置，A喷头对应打印材料为固体材料，在A喷头工作时，挤出的材料在载物台上凝固；B喷头带有软管与注射泵相连，注射泵中灌注有打印所需的液体材料，B喷头工作时载物台的制冷模块工作，经B喷头挤出的液体材料在载物台上快速冷冻凝固。
2.根据权利要求1所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述A喷头为主喷头，B喷头与A喷头通过连接板直连，在必要时可以将B喷头拆下，A喷头单独工作。
3.根据权利要求1所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述B喷头的进液量和进液速度由注射泵精确控制。
4.根据权利要求1所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述B喷头内采用倒圆锥形结构，便于进液软管的定位和固定。
5.根据权利要求1所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述B喷头采用弹簧锁紧结构，能够方便快捷的调整喷头和载物台之间的距离。
6.根据权利要求1所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述载物台具有加热和制冷两个功能，使用A喷头时，加热模块工作，载物台形成热床，减小固体材料在载物台上凝固时的收缩和塌陷；使用B喷头时，制冷模块工作，在载物台上形成零下20度左右的工作区域，使挤出的液体材料在工作表面快速的冷冻凝结。
7.根据权利要求1所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述A喷头、B喷头与载物台之间的距离由载物台下部的旋钮控制，适应不同的打印厚度。
8.一种多功能3D打印机的使用方法，其特征在于具体方法如下：使用固体材料打印时，材料从A喷头进料口进入，A喷头进料夹紧装置工作，将材料固定夹紧，A喷头熔融装置工作将材料融化，从A喷头挤出；在A喷头熔融装置工作时，A喷头冷却装置也工作保证A喷头的温度恒定；在A喷头工作期间，加热线圈工作使载物台升温，形成热床，减小固体材料在载物台上凝固时的收缩和塌陷；当打印液体材料时，B喷头工作，液体材料通过注射泵进入B喷头进料口，在B喷头工作之前，半导体制冷器先工作，水冷器接入冰水，将载物台的温度降低到零下20℃左右；经B喷头挤出的液体在载物台上快速冷冻，凝固；通过这两种工作方式，最终实现一台打印机打印固体和液体两种材料的功能。
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CN106493939A (zh) * 2016-12-22 2017-03-15 青岛理工大学 嵌入式电子产品的3d打印方法及3d打印机

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