CN113320147B - 一种3d打印用便于冷却的挤出成丝装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置，涉及3D打印设备技术领域；为了解决无法调整挤出头内的材料挤出孔径问题；具体包括底座和挤料筒，所述挤料筒的一侧外壁固定连接有固定头，固定头的一端通过连接部固定有连接头，连接头的圆周外壁固定连接有两个伸缩组件，伸缩组件的延伸端固定连接有同一个压板，压板的底部外壁和连接头的圆周外壁固定连接有同一个气囊；所述连接头的一端设置有挤出头，挤出头的圆周外壁固定连接有连接软管，挤出头的圆周内壁依次固定连接有保温层和隔温层，隔温层的内壁固定连接有环形囊袋。本发明便于灵活调节挤出丝的粗细，避免反复更换挤出头导致工作效率低。

Description

一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，尤其涉及一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置。

背景技术

3D打印技术对材料的排出，以实现对打印件的一层一层的堆砌，使得打印设备能够实现3D的结构，打印出的设备可以直接实现使用。3D打印的设计过程是先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。在3D打印的时候需要使用的材料有些是成丝装的，使得3D打印可以快速的完成，在成丝生产的时候需要对材料丝进行挤压和冷却。现有技术中，在对材料丝进行挤压的时候，很容易因为材料丝没有固定导向，使得材料丝在挤压的时候很容易造成变向，使得材料丝脱离挤压槽，进而使得材料丝无法成型。

为解决上述问题，经检索，中国专利申请号为CN201911293456.0的专利，公开了一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置，包括挤压装置本体，所述挤压装置本体的两端均通过滑动座连接有第一导向板和第二导向板，所述挤压装置本体上安装有下压板，所述挤压装置本体通过支架和顶板安装有电缸，所述电缸连接有上压板，所述挤压装置本体的内部安装有储水箱，所述储水箱通过水泵连接冷却箱，所述冷却箱固定在第二导向板内。上述专利中的3D打印用便于冷却的挤出成丝装置存在以下不足：根据现场打印要求，当需要挤出不同粗细的丝状耗材时，需更换挤出孔径不同的挤出头，操作较为麻烦且效率低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种D打印用便于冷却的挤出成丝装置，包括底座和挤料筒，所述挤料筒的一侧外壁固定连接有固定头，固定头的一端通过连接部固定有连接头，连接头的圆周外壁固定连接有两个伸缩组件，伸缩组件的延伸端固定连接有同一个压板，压板的底部外壁和连接头的圆周外壁固定连接有同一个气囊；所述连接头的一端设置有挤出头，挤出头的圆周外壁固定连接有连接软管，挤出头的圆周内壁依次固定连接有保温层和隔温层，隔温层的内壁固定连接有环形囊袋，环形囊袋的圆周内壁固定连接有弹性隔离板；所述连接部包括两个以上的卡板和两个以上的限位槽，两个以上的所述卡板一侧外壁分别设置于固定头的一端，两个以上的所述限位槽分别设置于连接头的圆周外壁。

优选地：两个以上的所述卡板一侧外壁均设置有卡槽，两个以上的所述限位槽一侧内壁均固定连接有弹性卡块。

优选地：所述挤出头靠近端口的内壁为中空结构，挤出头的外壁固定连接有进液口，挤出头的内壁固定连接有两个以上的冷却板。

优选地：所述挤出头的一侧外壁固定连接有多节导向筒，多节导向筒的一端设置有四个折型板，四个折型板的一侧外壁分别固定连接有弹性支件，弹性支件的一端固定连接于多节导向筒的圆周外壁。

优选地：所述底座的顶部外壁固定连接有支架，挤料筒的外壁固定连接于支架的顶部面。

优选地：所述挤料筒的内壁设置有保暖层，挤料筒的一侧内壁设置有螺旋输送杆，底座的顶部外壁固定连接有电机A，电机A的输出端通过联轴器与螺旋输送杆的输入端相连接。

优选地：所述挤料筒的外壁固定连接有输料通道，输料通道的圆周外壁固定连接有阀门，输料通道的顶端固定连接有料箱。

优选地：所述料箱的顶部外壁固定连接有进料口，料箱的顶部外壁固定连接有电机B，料箱的顶部内壁设置有搅拌器，搅拌器的输入端通过连接轴与电机B的输出端相连接，料箱的内壁设置有加热层，料箱的圆周内壁固定连接有温度传感器。

优选地：所述输料通道的内壁固定连接有腰结构状的消泡座，消泡座的顶部外壁设置有四个以上的孔洞，孔洞内壁固定连接有分隔辊。

本发明的有益效果为：

1.本发明将挤出头安装在连接头上后，把气囊的输出端导管插入连接软管内，挤料期间通过控制伸缩组件启停，使得压板上下移动，以便压缩气囊内的气体至环形囊袋内，进而控制环形囊袋的内径大小，便于灵活调节挤出丝的粗细，避免反复更换挤出头导致工作效率低。

2.本发明当接收到停止指令后，同时启动伸缩组件，使得弹性隔离板在环形囊袋的顶撑下内径迅速收缩，对保温层和冷却结构内的热、冷材料作阻断，避免材料打印期间出现拖尾的质量问题；将连接头一端向固定头内推入，推动期间，卡板被连接头抵持发生度翻转，直至卡板一端卡入限位槽内，弹性卡块被卡板一端压缩后抵持至卡板上的卡槽内，从而完成连接头与固定头的稳固连接，拆卸方便，便于后期清理设备结构件。

3.本发明保温层对材料进行保温，避免冷却造成挤出头内堵塞；当材料在挤出头内被挤出，进入隔温层一侧后，挤出的材料在挤出头内低温空间及冷却板的作用下被迅速塑形，工作期间通过调整多节导向筒的延长度，进而便于对挤出的材料丝作一定垂直导向。

4.本发明结束挤出作业后，四个折型板在弹性支件的弹性复位下合拢呈一体，由此使得挤出头的输出端为闭合状态，防止在不挤出材料时，杂质进入挤出头内，进而影响后期的打印质量。

5.本发明打开阀门，使得料箱内的材料进入输料通道内，材料进入孔洞后，下滑时被分隔辊消除其内气泡，使得材料中掺有的空气被排出，避免打印期间出现断层，保证打印效果和质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置的前视结构示意图；

图2为本发明提出的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置的右视剖面结构示意图；

图3为本发明提出的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置的输料通道爆炸结构示意图；

图4为本发明提出的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置的左视局部结构示意图；

图5为本发明提出的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置的固定头、连接头和挤出头爆炸结构示意图；

图6为本发明提出的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置的挤出头结构示意图；

图7为本发明提出的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置的电路流程示意图。

图中：1底座、2挤料筒、3料箱、4输料通道、5电机A、6固定头、7挤出头、8多节导向筒、9气囊、10电机B、11进料口、12搅拌器、13支架、14螺旋输送杆、15加热层、16温度传感器、17分隔辊、18消泡座、19伸缩组件、20折型板、21弹性支件、22连接头、23进液口、24连接软管、25弹性卡块、26卡槽、27卡板、28限位槽、29弹性隔离板、30隔温层、31环形囊袋、32冷却板、33保温层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置，如图1、图2和图4-6所示，包括底座1和挤料筒2，所述挤料筒2的一侧外壁通过螺栓固定有固定头6，固定头6的一端通过连接部固定有连接头22，连接头22的圆周外壁通过螺栓固定有两个伸缩组件19，伸缩组件19的延伸端通过螺栓固定有同一个压板，压板的底部外壁和连接头22的圆周外壁焊接有同一个气囊9；所述连接头22的一端通过螺纹连接有挤出头7，挤出头7的圆周外壁焊接有连接软管24，挤出头7的圆周内壁依次固定连接有保温层33和隔温层30，隔温层30的内壁焊接有环形囊袋31，环形囊袋31的圆周内壁焊接有弹性隔离板29。将挤出头7安装在连接头22上后，把气囊9的输出端导管插入连接软管24内，挤料期间通过控制伸缩组件19启停，使得压板上下移动，以便压缩气囊9内的气体至环形囊袋31内，进而控制环形囊袋31的内径大小，便于灵活调节挤出丝的粗细。具体为当熔融材料在挤料筒2内被挤出流入至挤出头7内，然后根据环形囊袋31的内径被挤出塑形，而保温层33对材料进行保温，避免冷却造成挤出头7内堵塞。当接收到停止指令后，同时启动伸缩组件19，使得弹性隔离板29在环形囊袋31的顶撑下内径迅速收缩，对保温层33和冷却结构内的热、冷材料作阻断，避免材料打印期间出现拖尾的质量问题。

为了便于连接头22与固定头6连接固定；如图1和图4-6所示，所述连接部包括两个以上的卡板27和两个以上的限位槽28，两个以上的所述卡板27一侧外壁分别通过转轴转动连接于固定头6的一端，两个以上的所述限位槽28分别开设于连接头22的圆周外壁；两个以上的所述卡板27一侧外壁均开设有卡槽26，两个以上的所述限位槽28一侧内壁均焊接有弹性卡块25；所述挤出头7靠近端口的内壁为中空结构，挤出头7的外壁通过螺栓固定有进液口23，挤出头7的内壁焊接有两个以上的冷却板32；所述挤出头7的一侧外壁通过螺栓固定有多节导向筒8，多节导向筒8的一端通过铰链连接有四个折型板20，四个折型板20的一侧外壁分别通过螺栓固定有弹性支件21，弹性支件21的一端焊接于多节导向筒8的圆周外壁。安装时，将连接头22一端向固定头6内推入，推动期间，卡板27被连接头22抵持发生90度翻转，直至卡板27一端卡入限位槽28内，弹性卡块25被卡板27一端压缩后抵持至卡板27上的卡槽26内，从而完成连接头22与固定头6的稳固连接，拆卸方便，便于后期清理设备结构件。工作前从进液口23导入冷却液至挤出头7内，当材料在挤出头7内被挤出，进入隔温层30一侧后，挤出的材料在挤出头7内低温空间及冷却板32的作用下被迅速塑形，工作期间通过调整多节导向筒8的延长度，进而便于对挤出的材料丝作一定垂直导向。结束挤出作业后，四个折型板20在弹性支件21的弹性复位下合拢呈一体，由此使得挤出头7的输出端为闭合状态，防止在不挤出材料时，杂质进入挤出头7内，进而影响后期的打印质量。

为了便于输送材料加工；如图1和图2所示，所述底座1的顶部外壁通过螺栓固定有支架13，挤料筒2的外壁通过螺栓固定于支架13的顶部面，挤料筒2的内壁涂覆有保暖层，挤料筒2的一侧内壁通过转轴转动连接有螺旋输送杆14，底座1的顶部外壁通过螺栓固定有电机A5，电机A5的输出端通过联轴器与螺旋输送杆14的输入端相连接。启动电机A5带动螺旋输送杆14转动，进而对挤料筒2内的熔融材料进行输出以便挤出成丝。

为了便于监控料温；如图1、图2和图7所示，所述挤料筒2的外壁焊接有输料通道4，输料通道4的圆周外壁通过螺栓固定有阀门，输料通道4的顶端通过螺栓固定有料箱3，料箱3的顶部外壁通过螺栓固定有进料口11，料箱3的顶部外壁通过螺栓固定有电机B10，料箱3的顶部内壁通过转轴转动连接有搅拌器12，搅拌器12的输入端通过连接轴与电机B10的输出端相连接，料箱3的内壁填充有加热层15，加热层15的开关控制端与控制模块电性连接，料箱3的圆周内壁通过螺栓固定有温度传感器16，温度传感器16的信号输出端与控制模块电性连接，温度传感器16的型号为PT100。将材料经进料口11导入料箱3内，启动加热层15对材料进行熔融，同时启动电机B10带动搅拌器12对材料进行均匀搅拌，温度传感器16实时检测料箱3内的温度变化，防止材料过热或温度降低影响挤出质量。

本实施例在安装时，将连接头22一端向固定头6内推入，推动期间，卡板27被连接头22抵持发生90度翻转，直至卡板27一端卡入限位槽28内，弹性卡块25被卡板27一端压缩后抵持至卡板27上的卡槽26内，从而完成连接头22与固定头6的稳固连接。工作前从进液口23导入冷却液至挤出头7内，将挤出头7安装在连接头22上后，把气囊9的输出端导管插入连接软管24内，挤料期间通过控制伸缩组件19启停，使得压板上下移动，以便压缩气囊9内的气体至环形囊袋31内，进而控制环形囊袋31的内径大小，工作期间通过调整多节导向筒8的延长度，进而便于对挤出的材料丝作一定垂直导向。使用时，将材料经进料口11导入料箱3内，启动加热层15对材料进行熔融，同时启动电机B10带动搅拌器12对材料进行均匀搅拌，温度传感器16实时检测料箱3内的温度变化，启动电机A5带动螺旋输送杆14转动，进而对挤料筒2内的熔融材料进行输出，当熔融材料在挤料筒2内被挤出流入至挤出头7内，然后根据环形囊袋31的内径被挤出塑形，进入隔温层30一侧后，挤出的材料在挤出头7内低温空间及冷却板32的作用下被迅速塑形。当接收到停止指令后，同时启动伸缩组件19，使得弹性隔离板29在环形囊袋31的顶撑下内径迅速收缩，对保温层33和冷却结构内的热、冷材料作阻断，避免材料打印期间出现拖尾的质量问题。结束挤出作业后，四个折型板20在弹性支件21的弹性复位下合拢呈一体，由此使得挤出头7的输出端为闭合状态，防止在不挤出材料时，杂质进入挤出头7内。

实施例2：

一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置，如图3所示，为了避免打印期间出现断层；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述输料通道4的内壁焊接有腰结构状的消泡座18，消泡座18的顶部外壁开设有四个以上的孔洞，孔洞内壁焊接有分隔辊17。打开阀门，使得料箱3内的材料进入输料通道4内，材料进入孔洞后，下滑时被分隔辊17消除其内气泡，使得材料中掺有的空气被排出，避免打印期间出现断层，保证打印效果和质量。

本实施例在使用时，打开阀门，使得料箱3内的材料进入输料通道4内，材料进入孔洞后，下滑时被分隔辊17消除其内气泡，使得材料中掺有的空气被排出，避免打印期间出现断层，保证打印效果和质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置，包括底座（1）和挤料筒（2），其特征在于，所述挤料筒（2）的一侧外壁固定连接有固定头（6），固定头（6）的一端通过连接部固定有连接头（22），连接头（22）的圆周外壁固定连接有两个伸缩组件（19），伸缩组件（19）的延伸端固定连接有同一个压板，压板的底部外壁和连接头（22）的圆周外壁固定连接有同一个气囊（9）；所述连接头（22）的一端设置有挤出头（7），挤出头（7）的圆周外壁固定连接有连接软管（24），挤出头（7）的圆周内壁依次固定连接有保温层（33）和隔温层（30），隔温层（30）的内壁固定连接有环形囊袋（31），环形囊袋（31）的圆周内壁固定连接有弹性隔离板（29）；所述连接部包括两个以上的卡板（27）和两个以上的限位槽（28），两个以上的所述卡板（27）一侧外壁分别设置于固定头（6）的一端，两个以上的所述限位槽（28）分别设置于连接头（22）的圆周外壁；所述弹性隔离板（29）可在环形囊袋的顶撑下内径迅速收缩，对保温层和冷却结构内的热、冷材料作阻断；

所述挤出头（7）的一侧外壁固定连接有多节导向筒（8），多节导向筒（8）的一端设置有四个折型板（20），四个折型板（20）的一侧外壁分别固定连接有弹性支件（21），弹性支件（21）的一端固定连接于多节导向筒（8）的圆周外壁；所述四个折型板（20）在弹性支件（21）的弹性复位下合拢呈一体；

所述挤料筒（2）的外壁固定连接有输料通道（4），输料通道（4）的圆周外壁固定连接有阀门，输料通道（4）的顶端固定连接有料箱（3）；

所述输料通道（4）的内壁固定连接有腰结构状的消泡座（18），消泡座（18）的顶部外壁设置有四个以上的孔洞，孔洞内壁固定连接有分隔辊（17）。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置，其特征在于，

两个以上的所述卡板（27）一侧外壁均设置有卡槽（26），两个以上的所述限位槽（28）一侧内壁均固定连接有弹性卡块（25）。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置，其特征在于，

所述挤出头（7）靠近端口的内壁为中空结构，挤出头（7）的外壁固定连接有进液口（23），挤出头（7）的内壁固定连接有两个以上的冷却板（32）。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置，其特征在于，

所述底座（1）的顶部外壁固定连接有支架（13），挤料筒（2）的外壁固定连接于支架（13）的顶部面。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置，其特征在于，

所述挤料筒（2）的内壁设置有保暖层，挤料筒（2）的一侧内壁设置有螺旋输送杆（14），底座（1）的顶部外壁固定连接有电机A（5），电机A（5）的输出端通过联轴器与螺旋输送杆（14）的输入端相连接。

6.根据权利要求5所述的一种3D打印用便于冷却的挤出成丝装置，其特征在于，

所述料箱（3）的顶部外壁固定连接有进料口（11），料箱（3）的顶部外壁固定连接有电机B（10），料箱（3）的顶部内壁设置有搅拌器（12），搅拌器（12）的输入端通过连接轴与电机B（10）的输出端相连接，料箱（3）的内壁设置有加热层（15），料箱（3）的圆周内壁固定连接有温度传感器（16）。

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