CN112123774A - 一种螺旋递进加料式3d打印机 - Google Patents

一种螺旋递进加料式3d打印机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种螺旋递进加料式3D打印机，包括底座，所述底座的顶部四个拐角处分别设置有竖杆，左右两个所述竖杆之间设置有横杆，前后两个所述横杆之间设置有固定板，所述固定板的一侧通过第一电动推杆与后侧所述横杆固定，所述固定板的另一侧通过伸缩杆与前侧所述横杆固定，本发明主要是将原材料直接通过进料管加入壳体的内部，通过驱动电机带动转轴转动，转轴带动螺旋片转动，原料通过螺旋片推送至壳盖的内部，加热线圈加热将原料熔化，熔化后的原料通过转轴和螺旋片的推送和挤压，使熔化后的原料从喷嘴处挤出，进行打印作业，不需将原材料额外加工即可完成打印动作，一定程度上节约3D打印的成本。

Description

一种螺旋递进加料式3D打印机
技术领域
本发明涉及3D打印机技术领域，具体为一种螺旋递进加料式3D打印机。
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，3D打印机的工作原理与普通打印机基本相同，是通过电脑控制把“打印材料”一层一层地叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物，广泛应用于军事、医疗和制造业等，在制造业3D打印生产中，在打印前需将原材料进行加工成线状材料或粉状材料，再将加工后的线状材料或粉状材料通过3D打印机进行打印，增加了3D打印成本，急缺少一款3D打印机供制造打印生产使用，一定程度上节约制造业3D打印成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种螺旋递进加料式3D打印机，通过打印机的工作原理，可以解决现有的3D打印机在打印前需将原材料进行加工成线状材料或粉状材料导致增加打印成本的问题，一定程度上节约制造业3D打印成本。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种螺旋递进加料式3D打印机，包括底座，所述底座的顶部四个拐角处分别设置有竖杆，，前后两个所述竖杆之间设置有纵向杆，左右两个所述竖杆之间设置有横杆，前后两个所述横杆之间设置有固定板，所述固定板的一侧通过第一电动推杆与后侧所述横杆固定，所述固定板的另一侧通过伸缩杆与前侧所述横杆固定，所述固定板的底部通过第二电动推杆固定有喷头，所述喷头的下方设置有打印台，所述喷头的一侧设置有进料管，所述进料管上设置有阀体，所述进料管的一端与原料桶连通，所述喷头的内部设置有转轴，所述转轴通过驱动电机与所述喷头的内壁转动连接，所述转轴的外壁设置有螺旋片，所述喷头的侧壁内部设置有加热线圈，所述底座的底部等角度设置有四个支腿。
优选的，所述第一电动推杆通过螺栓与后侧所述横杆的一侧固定，所述第一电动推杆活塞杆的一端与所述固定板的一侧固定。
优选的，所述第二电动推杆通过螺栓与所述固定板的底部固定，所述第二电动推杆活塞杆的一端固定有固定块，所述喷头通过螺栓固定在所述固定块的一侧。
优选的，所述喷头包括壳体和壳盖，所述壳体的一端一体成型有凸块，所述凸块的外壁设置有外螺纹，所述壳盖的一端内壁设置有与外螺纹相对应的内螺纹，所述壳盖的下端开设有供原料挤出的喷嘴。
优选的，所述驱动电机的通过螺栓固定在喷头的上端，所述驱动电机输出轴的一端与所述转轴的一端固定。
优选的，所述喷头的一侧开设有供所述转轴的一端穿过的通孔，且所述转轴的一端通过轴承与所述喷头的一侧转动连接。
优选的，所述转轴一端外壁与所述轴承内环内壁固定，所述轴承外环外壁嵌装固定在所述喷头的一侧。
优选的，所述螺旋片的侧壁与所述壳体的内壁贴合，所述转轴的另一端设置有尖角。
优选的，所述伸缩杆包括内杆、套管、限位块和压缩弹簧，所述内杆的一端固定连接于所述压缩弹簧上，所述压缩弹簧的一端固定连接于所述套管的内表面，所述限位块固定焊接于所述内杆的右端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明主要是将原材料直接通过进料管加入壳体的内部，通过驱动电机带动转轴转动，转轴带动螺旋片转动，通过螺旋片推送至壳盖的内部，加热线圈加热将原料熔化，熔化后的原料通过转轴和螺旋片的推送和挤压，使熔化后的原料从喷嘴处挤出，进行打印作业，不需将原材料加工成线状材料或粉状材料即可完成打印动作，一定程度上节约3D打印成本；
2、本发明设置的通过转轴带动螺旋片转动进行原料的输送，使原料可以连续性进料并均匀的流出，且通过调节驱动电机的转速快慢可调节原料挤出的速率，一定程度上提高3D打印的品质；
3、本发明设置的喷头的壳体和壳盖通过螺纹连接，便于拆卸壳盖对内部螺旋片的维护清理和喷嘴的更换。
附图说明
图1为本发明螺旋递进加料式3D打印机示意图；
图2为本发明螺旋递进加料式3D打印机俯视图；
图3为本发明螺旋递进加料式3D打印机侧视图；
图4为本发明螺旋递进加料式3D打印机的喷头示意图；
图5为本发明螺旋递进加料式3D打印机的伸缩杆示意图。
图中：1、底座；2、竖杆；3、纵向杆；4、进料管；5、驱动电机；6、横杆；7、固定板；8、伸缩杆；9、第一电动推杆；10、固定块；11、喷头；12、喷嘴；13、打印台；14、支腿；15、第二电动推杆；16、转轴；17、轴承；18、壳体；19、壳盖；20、凸块；21、螺旋片；22、加热线圈；23、套管；24、限位块；25、内杆；26、压缩弹簧；27、阀体。
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。
在不同附图中以相同标号来标示相同或类似组件；另外请了解文中诸如“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“端”、“部”、“段”、“宽度”、“厚度”、“区”等等及类似用语仅便于看图者参考图中构造以及仅用于帮助描述本发明而已，并非是对本发明的限定。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种螺旋递进加料式3D打印机，包括底座1，底座1的顶部四个拐角处分别设置有竖杆2，，前后两个竖杆2之间设置有纵向杆3，左右两个竖杆2之间设置有横杆6，前后两个横杆6之间设置有固定板7，固定板7的一侧通过第一电动推杆9与后侧横杆6固定，第一电动推杆9通过螺栓与后侧横杆6的一侧固定，第一电动推杆9活塞杆的一端与固定板7的一侧固定；
固定板7的另一侧通过伸缩杆8与前侧横杆6固定，伸缩杆8包括内杆25、套管23、限位块24和压缩弹簧26，内杆25的一端固定连接于压缩弹簧26上，压缩弹簧26的一端固定连接于套管23的内表面，限位块24固定焊接于内杆25的右端；
固定板7的底部通过第二电动推杆15固定有喷头11，第二电动推杆15通过螺栓与固定板7的底部固定，第二电动推杆15活塞杆的一端固定有固定块10，喷头11通过螺栓固定在固定块10的一侧；
喷头11包括壳体18和壳盖19，壳体18的一端一体成型有凸块20，凸块20的外壁设置有外螺纹，壳盖19的一端内壁设置有与外螺纹相对应的内螺纹，壳盖19的下端开设有供原料挤出的喷嘴12，壳体18和壳盖19为可拆卸设置，便于拆卸壳盖19对内部螺旋片21的维护清理和喷嘴12的更换；
喷头11的下方设置有打印台13，喷头11的一侧设置有进料管4，进料管4上设置有阀体27，阀体27可控制原料流入喷头11内的流速，进料管4的一端与原料桶连通，喷头11的内部设置有转轴16，转轴16通过驱动电机5与喷头11的内壁转动连接，驱动电机5的通过螺栓固定在喷头11的上端，驱动电机5输出轴的一端与转轴16的一端固定，喷头11的一侧开设有供转轴16的一端穿过的通孔，且转轴16的一端通过轴承17与喷头11的一侧转动连接，转轴16一端外壁与轴承17内环内壁固定，轴承17外环外壁嵌装固定在喷头11的一侧；
转轴16的外壁设置有螺旋片21，螺旋片21的侧壁与壳体18的内壁贴合，转轴16的另一端设置有尖角，喷头11的侧壁内部设置有加热线圈22，通过转轴16带动螺旋片21转动进行原料的输送，使原料可以连续性进料并均匀的流出，且通过调节驱动电机5为正反转电机，且驱动电机5转速为可调节设置，通过调节转速的快慢可调节原料挤出的速率，一定程度上提高3D打印的品质，底座1的底部等角度设置有四个支腿14；
应当说明是，第一电动推杆9和第二电动推杆15使用的型号均为DT100，其参数为：推力为100kg，速度为42mm/s，行程为100-600mm，功率为0.12kw；驱动电机16使用的型号为GM15BYS，对应的参数为：电压5V，线数电阻300Ω±10％，步进角18°，起动响应频率900PPSmin，引入力矩6gf-cm min。
工作原理：打印原材料直接通过进料管4加入壳体18的内部，驱动电机5带动转轴16转动，转轴16带动螺旋片21转动，通过螺旋片21推送至壳盖19的内部，加热线圈22加热将原料熔化，熔化后的原料通过转轴16和螺旋片21的推送和挤压，使熔化后的原料从喷嘴12处挤出，在打印台13上进行打印作业，不需将原材料加工成线状材料或粉状材料即可完成打印动作，一定程度上节约3D打印成本，第一电动推杆9推动喷头11进行前后移动，第二电动推杆15带动喷头11上下移动，便于喷头11对不同位置进行3D打印。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种螺旋递进加料式3D打印机，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部四个拐角处分别设置有竖杆(2)，前后两个所述竖杆(2)之间设置有纵向杆(3)，左右两个所述竖杆(2)之间设置有横杆(6)，前后两个所述横杆(6)之间设置有固定板(7)，所述固定板(7)的一侧通过第一电动推杆(9)与后侧所述横杆(6)固定，所述固定板(7)的另一侧通过伸缩杆(8)与前侧所述横杆(6)固定，所述固定板(7)的底部通过第二电动推杆(15)固定有喷头(11)，所述喷头(11)的下方设置有打印台(13)，所述喷头(11)的一侧设置有进料管(4)，所述进料管(4)上设置有阀体(27)，所述进料管(4)的一端与原料桶连通，所述喷头(11)的内部设置有转轴(16)，所述转轴(16)通过驱动电机(5)与所述喷头(11)的内壁转动连接，所述转轴(16)的外壁设置有螺旋片(21)，所述喷头(11)的侧壁内部设置有加热线圈(22)，所述底座(1)的底部等角度设置有四个支腿(14)。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋递进加料式3D打印机，其特征在于：所述第一电动推杆(9)通过螺栓与后侧所述横杆(6)的一侧固定，所述第一电动推杆(9)活塞杆的一端与所述固定板(7)的一侧固定。
3.根据权利要求1所述的一种螺旋递进加料式3D打印机，其特征在于：所述第二电动推杆(15)通过螺栓与所述固定板(7)的底部固定，所述第二电动推杆(15)活塞杆的一端固定有固定块(10)，所述喷头(11)通过螺栓固定在所述固定块(10)的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋递进加料式3D打印机，其特征在于：所述喷头(11)包括壳体(18)和壳盖(19)，所述壳体(18)的一端一体成型有凸块(20)，所述凸块(20)的外壁设置有外螺纹，所述壳盖(19)的一端内壁设置有与外螺纹相对应的内螺纹，所述壳盖(19)的下端开设有供原料挤出的喷嘴(12)。
5.根据权利要求1所述的一种螺旋递进加料式3D打印机，其特征在于：所述驱动电机(5)的通过螺栓固定在喷头(11)的上端，所述驱动电机(5)输出轴的一端与所述转轴(16)的一端固定。
6.根据权利要求1所述的一种螺旋递进加料式3D打印机，其特征在于：所述喷头(11)的一侧开设有供所述转轴(16)的一端穿过的通孔，且所述转轴(16)的一端通过轴承(17)与所述喷头(11)的一侧转动连接。
7.根据权利要求6所述的一种螺旋递进加料式3D打印机，其特征在于：所述转轴(16)一端外壁与所述轴承(17)内环内壁固定，所述轴承(17)外环外壁嵌装固定在所述喷头(11)的一侧。
8.根据权利要求6所述的一种螺旋递进加料式3D打印机，其特征在于：所述螺旋片(21)的侧壁与所述壳体(18)的内壁贴合，所述转轴(16)的另一端设置有尖角。
9.根据权利要求1所述的一种螺旋递进加料式3D打印机，其特征在于：所述伸缩杆(8)包括内杆(25)、套管(23)、限位块(24)和压缩弹簧(26)，所述内杆(25)的一端固定连接于所述压缩弹簧(26)上，所述压缩弹簧(26)的一端固定连接于所述套管(23)的内表面，所述限位块(24)固定焊接于所述内杆(25)的右端。
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CN113996814A (zh) * 2021-11-04 2022-02-01 江西理工大学 一种金属3d打印用雾化送料机构
CN116442503A (zh) * 2023-05-18 2023-07-18 重庆浩鼎塑胶制品有限公司 一种单螺杆挤出机

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