CN110978207A - 一种陶瓷3d打印材料快速固化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于3D打印设备技术领域，尤其为一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，包括挤出管和固定在其底端的收紧管，所述挤出管的顶端开设有进料口，所述挤出管的顶端固定连接有与所述进料口相对应的进料管，所述挤出管的内部安装有导向机构；在物料的中心部位与交换管接触时，与交换管进行热交换，物料的中心温度降低，物料的外层温度较高，保持粘性，而内部因温度较低提前固化，强度较高，同时，物料内部无间隙产生，保持一体性，不会发生自剥离的现象，保证其强度，第一制冷片可对物料的内侧进行冷却，对其进行降温，若干个第一制冷片与交换管相配合，可增大对物料内部降温的有效直径，同时保证物料外层的粘性。

Description

一种陶瓷3D打印材料快速固化装置
技术领域
本发明属于3D打印设备技术领域，具体涉及一种陶瓷3D打印材料快速固化装置。
背景技术
3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，现阶段三维打印机被用来制造产品，逐层打印的方式来构造物体的技术，陶瓷件的3D打印包括配置陶瓷浆料、绘制三维模型并切片、3D打印成型、烧结等流程。
公开号为CN107618092A中国专利公开了一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，该专利技术能够利用可变形的出料嘴结构实现打印出的材料的内外层温度或材质属性或同时加快打印出的浆料周围的气流流动，加快水分的蒸发固化，但是，其物料在挤出时，为分隔挤出，在挤出后，外层物料需要与内层物料表面进行粘接，而内层物料表面被冷却后，会提前固化，粘接性降低，而受管道壁厚的影响，外层与内层之间可能会产生间隙，在物料整体冷却后，物料收缩，间隙减小，在气压的作用下，可能会出现自剥离的现象，强度降低。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，具有冷却固化效果好的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，包括挤出管和固定在其底端的收紧管，所述挤出管的顶端开设有进料口，所述挤出管的顶端固定连接有与所述进料口相对应的进料管，所述挤出管的内部安装有导向机构，所述导向机构的下端安装有制冷机构，所述导向机构包括固定管和固定在其外壁的若干个支杆，若干个所述支杆等距间隔布置在所述固定管的外壁一周，所述支杆的另一端与所述进料口的内壁固定连接，所述固定管的内壁固定连接有两个上下对称布置的固定板，所述固定管的内部安装有振动马达，所述振动马达固定在所述固定板上，所述振动马达与外部电源电性连接，所述固定管的顶面可拆卸连接有导向圆锥，所述制冷机构包括放置管和固定在其内壁的三个第二制冷板，所述放置管的底端固定连接有两个交换管，所述交换管的一端延伸至与所述第二制冷板的高度平齐，另一端贯穿所述放置管的底端，并延伸至外侧，两个所述交换管分别位于三个所述第二制冷板之间，并与其接触，所述第二制冷板与外部电源电性连接，所述放置管固定在所述固定管的底端。
优选的，所述挤出管靠近所述收紧管一端的内壁固定连接有若干个支架，若干个所述支架沿所述挤出管的内壁一周等距间隔布置，所述支架的另一端均固定连接有第一制冷片，所述第一制冷片与外部电源电性连接。
优选的，所述放置管的内部填充有隔离层，所述隔离层为聚苯乙烯泡沫。
优选的，所述交换管的材质为铜。
优选的，所述固定管、所述放置管和所述导向圆锥的外壁均涂附有光滑层，所述光滑层为铁氟龙。
优选的，所述导向圆锥的底端固定连接有螺纹管。
优选的，所述固定管的顶端内壁开设有螺纹槽，所述螺纹管螺接在所述螺纹槽内。
优选的，所述收紧管的内部一周嵌设有固定有电热丝，所述电热丝与外部电源电性连接。
优选的，所述挤出管、所述收紧管、所述导向机构和所述制冷机构为同轴布置。
优选的，所述交换管的底端为圆锥形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在物料的中心部位与交换管接触时，与交换管进行热交换，物料的中心温度降低，在挤出后，物料的外层温度较高，保持粘性，而内部因温度较低提前固化，强度较高，同时，物料内部无间隙产生，保持一体性，不会发生自剥离的现象，保证其强度，且在物料流经挤出管时，会经过第一制冷片，由于第一制冷片通过支架连接，第一制冷片位于挤出管的内侧，第一制冷片可对物料的内侧进行冷却，对其进行降温，若干个第一制冷片与交换管相配合，可增大对物料内部降温的有效直径，增大其冷却固化的直径，同时保证物料外层的粘性。
2、振动马达通过固定板带动固定管进行振动，可对进入挤出管内的物料进行振动，消除间隙和气泡，使其更加紧密，挤出时，强度更高，在物料通过收紧管挤出时，收紧管内部的电热丝可对将要挤出的物料进行短时间加热，保持其外表的粘性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的固定管连接示意图；
图3为本发明中的第一制冷片分布示意图；
图4为本发明中的制冷机构结构示意图；
图5为本发明中的导向机构结构示意图。
图中：1、挤出管；101、进料口；11、收紧管；111、电热丝；12、进料管；13、支架；14、第一制冷片；2、导向机构；21、固定管；211、螺纹槽；22、支杆；23、固定板；24、振动马达；25、导向圆锥；251、螺纹管；3、制冷机构；31、放置管；32、第二制冷板；33、交换管；34、隔离层；4、光滑层。
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1-5，本发明提供以下技术方案：一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，包括挤出管1和固定在其底端的收紧管11，挤出管1的顶端开设有进料口101，挤出管1的顶端固定连接有与进料口101相对应的进料管12，挤出管1的内部安装有导向机构2，导向机构2的下端安装有制冷机构3，导向机构2包括固定管21和固定在其外壁的若干个支杆22，若干个支杆22等距间隔布置在固定管21的外壁一周，支杆22的另一端与进料口101的内壁固定连接，固定管21的内壁固定连接有两个上下对称布置的固定板23，固定管21的内部安装有振动马达24，振动马达24固定在固定板23上，振动马达24与外部电源电性连接，固定管21的顶面可拆卸连接有导向圆锥25，制冷机构3包括放置管31和固定在其内壁的三个第二制冷板32，放置管31的底端固定连接有两个交换管33，交换管33的一端延伸至与第二制冷板32的高度平齐，另一端贯穿放置管31的底端，并延伸至外侧，两个交换管33分别位于三个第二制冷板32之间，并与其接触，第二制冷板32与外部电源电性连接，放置管31固定在固定管21的底端。
本实施方案中：进料管12的顶端通过管道与外部供料机构密封连接，外部供料机构通过管道将物料输送至进料管12内，再经过进料口101进入挤出管1的内部，振动马达24(型号CH0408-2)通过固定板23带动固定管21进行振动，可对进入挤出管1内的物料进行振动，消除间隙和气泡，使其更加紧密，挤出时，强度更高，物料经过固定管21和放置管31的外壁进入收紧管11内部，物料的中心部位与交换管33接触，放置管31内部的第二制冷板32可对交换管33进行制冷，降低交换管33的温度，在物料的中心部位与交换管33接触时，与交换管33进行热交换，物料的中心温度降低，在挤出后，物料的外层温度较高，保持粘性，而内部因温度较低提前固化，强度较高，同时，物料内部无间隙产生，保持一体性，不会发生自剥离的现象，保证其强度，且在物料流经挤出管1时，会经过第一制冷片14，由于第一制冷片14通过支架13连接，第一制冷片14位于挤出管1的内侧，第一制冷片14可对物料的内侧进行冷却，对其进行降温，若干个第一制冷片14与交换管33相配合，可增大对物料内部降温的有效直径，增大其冷却固化的直径，同时保证物料外层的粘性，使其固化速度更快，且在物料通过收紧管11挤出时，收紧管11内部的电热丝111可对将要挤出的物料进行短时间加热，保持其外表的粘性。
具体的，挤出管1靠近收紧管11一端的内壁固定连接有若干个支架13，若干个支架13沿挤出管1的内壁一周等距间隔布置，支架13的另一端均固定连接有第一制冷片14，第一制冷片14与外部电源电性连接；物料流经挤出管1时，会经过第一制冷片14，由于第一制冷片14通过支架13连接，第一制冷片14位于挤出管1的内侧，第一制冷片14可对物料的内侧进行冷却，对其进行降温，若干个第一制冷片14与交换管33相配合，可增大对物料内部降温的有效直径，增大其冷却固化的直径，同时保证物料外层的粘性，使其固化速度更快。
具体的，放置管31的内部填充有隔离层34，隔离层34为聚苯乙烯泡沫；可对第二制冷板32进行隔温，防止其对放置管31进行冷却，因而保证物料的流通性。
具体的，交换管33的材质为铜；铜材质的交换管33热交换的效率较高，对物料的冷却更快更充分。
具体的，固定管21、放置管31和导向圆锥25的外壁均涂附有光滑层4，光滑层4为铁氟龙；铁氟龙材质的光滑层4摩擦系数极低，且耐高温，可增加物料的通过性。
具体的，导向圆锥25的底端固定连接有螺纹管251，固定管21的顶端内壁开设有螺纹槽211，螺纹管251螺接在螺纹槽211内；通过螺纹管251与螺纹槽211螺接与脱离，可实现导向圆锥25的拆卸，便于安装检修固定管21内部的振动马达24，且导向圆锥25可对通过进料口101的物料进行导向，保证其通过性。
具体的，收紧管11的内部一周嵌设有固定有电热丝111，电热丝111与外部电源电性连接；在物料通过收紧管11挤出时，收紧管11内部的电热丝111可对将要挤出的物料进行短时间加热，保持其外表的粘性。
具体的，挤出管1、收紧管11、导向机构2和制冷机构3为同轴布置；物料在流动时，不会产生侧向力，保证物料的流动性。
具体的，交换管33的底端为圆锥形；物料在流经交换管33的底端时，可进行缓冲过度，防止物料的中心产生空隙。
本发明的工作原理及使用流程：进料管12的顶端通过管道与外部供料机构密封连接，外部供料机构通过管道将物料输送至进料管12内，再经过进料口101进入挤出管1的内部，振动马达24通过固定板23带动固定管21进行振动，可对进入挤出管1内的物料进行振动，消除间隙和气泡，使其更加紧密，挤出时，强度更高，物料经过固定管21和放置管31的外壁进入收紧管11内部，物料的中心部位与交换管33接触，放置管31内部的第二制冷板32可对交换管33进行制冷，降低交换管33的温度，在物料的中心部位与交换管33接触时，与交换管33进行热交换，物料的中心温度降低，在挤出后，物料的外层温度较高，保持粘性，而内部因温度较低提前固化，强度较高，同时，物料内部无间隙产生，保持一体性，不会发生自剥离的现象，保证其强度，且在物料流经挤出管1时，会经过第一制冷片14，由于第一制冷片14通过支架13连接，第一制冷片14位于挤出管1的内侧，第一制冷片14可对物料的内侧进行冷却，对其进行降温，若干个第一制冷片14与交换管33相配合，可增大对物料内部降温的有效直径，增大其冷却固化的直径，同时保证物料外层的粘性，使其固化速度更快，且在物料通过收紧管11挤出时，收紧管11内部的电热丝111可对将要挤出的物料进行短时间加热，保持其外表的粘性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本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施例所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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，包括挤出管(1)和固定在其底端的收紧管(11)，所述挤出管(1)的顶端开设有进料口(101)，所述挤出管(1)的顶端固定连接有与所述进料口(101)相对应的进料管(12)，其特征在于：所述挤出管(1)的内部安装有导向机构(2)，所述导向机构(2)的下端安装有制冷机构(3)，所述导向机构(2)包括固定管(21)和固定在其外壁的若干个支杆(22)，若干个所述支杆(22)等距间隔布置在所述固定管(21)的外壁一周，所述支杆(22)的另一端与所述进料口(101)的内壁固定连接，所述固定管(21)的内壁固定连接有两个上下对称布置的固定板(23)，所述固定管(21)的内部安装有振动马达(24)，所述振动马达(24)固定在所述固定板(23)上，所述振动马达(24)与外部电源电性连接，所述固定管(21)的顶面可拆卸连接有导向圆锥(25)，所述制冷机构(3)包括放置管(31)和固定在其内壁的三个第二制冷板(32)，所述放置管(31)的底端固定连接有两个交换管(33)，所述交换管(33)的一端延伸至与所述第二制冷板(32)的高度平齐，另一端贯穿所述放置管(31)的底端，并延伸至外侧，两个所述交换管(33)分别位于三个所述第二制冷板(32)之间，并与其接触，所述第二制冷板(32)与外部电源电性连接，所述放置管(31)固定在所述固定管(21)的底端。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，其特征在于：所述挤出管(1)靠近所述收紧管(11)一端的内壁固定连接有若干个支架(13)，若干个所述支架(13)沿所述挤出管(1)的内壁一周等距间隔布置，所述支架(13)的另一端均固定连接有第一制冷片(14)，所述第一制冷片(14)与外部电源电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，其特征在于：所述放置管(31)的内部填充有隔离层(34)，所述隔离层(34)为聚苯乙烯泡沫。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，其特征在于：所述交换管(33)的材质为铜。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，其特征在于：所述固定管(21)、所述放置管(31)和所述导向圆锥(25)的外壁均涂附有光滑层(4)，所述光滑层(4)为铁氟龙。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，其特征在于：所述导向圆锥(25)的底端固定连接有螺纹管(251)。
7.根据权利要求6所述的一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，其特征在于：所述固定管(21)的顶端内壁开设有螺纹槽(211)，所述螺纹管(251)螺接在所述螺纹槽(211)内。
8.根据权利要求1所述的一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，其特征在于：所述收紧管(11)的内部一周嵌设有固定有电热丝(111)，所述电热丝(111)与外部电源电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，其特征在于：所述挤出管(1)、所述收紧管(11)、所述导向机构(2)和所述制冷机构(3)为同轴布置。
10.根据权利要求1所述的一种陶瓷3D打印材料快速固化装置，其特征在于：所述交换管(33)的底端为圆锥形。
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