CN113618871A - 用于熔融沉积成型3d打印机的挤出装置及其3d打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置，包括壳体，所述壳体顶部固定插设有装置盒，所述壳体下方固定连接有喷头，所述喷头下方固定连接有喷嘴，所述装置盒内开设有装置腔，所述装置盒底部开设有工作口，所述装置腔顶部固定设置有电机，所述电机下方转动设置有输出轴，所述输出轴两侧均固定设置有空压机，所述壳体内开设有搅拌腔，所述壳体底部开设有出料口，所述搅拌腔内设置有转杆，所述转杆穿过工作口后和输出轴固定连接，所述转杆上固定连接有若干个搅拌杆。本发明的挤出装置能够有效避免打印材料融化不均匀，防止打印材料附着在挤出装置壳体内壁上，有效避免了原材料浪费，大大提升了工作效率，非常值得推广。

Description

用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置及其3D打印机
技术领域
本发明涉及3D打印机配件技术领域，具体为用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置及其3D打印机。
背景技术
3D打印机是快速成型(Rapid Prototyping,RP)的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体，经过几十年的发展，目前已经开发出多种3D打印机技术路径，其中基础成型主要代表技术路径为熔融沉积成型3D打印机，而熔融沉积成型3D打印机的使用中，离不开合适的挤出装置的运用。
现有技术中，申请号为”201921058050.X”的一种用于3D打印机的挤出装置，包括：挤出部分和供料部分，其中所述挤出部分包括：挤出螺杆、用于驱动挤出螺杆的电机、螺杆阀、喷头组件，所述供料部分包括压力提供装置、浆料桶以及供料管，所述挤出螺杆为变螺距螺杆，从所述电机到所述喷头组件的方向上，所述挤出螺杆的螺距由小变大，螺杆为变螺距设计，为保证螺杆与喷头连接处挤压力最大螺距由小变大。
但是上述用于3D打印机的挤出装置在使用过程中，还存在以下问题：1、打印材料在加热过程中无法得到充分的搅拌，使得材料受热融化的非常的不均匀，这就会造成打印出的产品质量受到一定影响；2、打印材料在融化过程中，会有一部分附着在挤出装置的内壁上，影响挤出装置的工作效率，造成原材料的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置及其打印机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于熔融沉积成型D打印机的挤出装置，包括壳体，所述壳体顶部固定插设有装置盒，所述壳体下方固定连接有喷头，所述喷头下方固定连接有喷嘴；
所述装置盒内开设有装置腔，所述装置盒底部开设有工作口，所述装置腔顶部固定设置有电机，所述电机下方转动设置有输出轴，所述输出轴两侧均固定设置有空压机；
所述壳体内开设有搅拌腔，所述壳体底部开设有出料口，所述搅拌腔内设置有转杆，所述转杆穿过工作口后和输出轴固定连接，所述转杆上固定连接有若干个搅拌杆；
所述搅拌杆内开设有安装腔，所述安装腔内活动插设有刮片杆，所述刮片杆和安装腔内壁之间固定连接有复位弹簧，所述安装腔内壁上转动设置有若干滚轴，所述刮片杆远离安装腔的一端固定连接有刮片座，所述刮片座远离刮片杆的一侧设置有刮片，所述刮片座和刮片之间设置有刮片弹簧，所述刮片座和刮片通过刮片弹簧活动连接；
所述刮片座一侧转动设置有刷杆转轴，所述刷杆转轴上固定连接有刷杆，所述刷杆远离刷杆转轴一端转动设置有滚轮转轴，所述滚轮转轴上固定连接有滚轮，所述刮片的一侧固定设置有滑槽，所述滚轮活动设置于滑槽中。
优选的，所述喷头中开设有喷头槽，所述喷头槽中活动设置有连接块，所述连接块与喷头内壁之间固定连接有拉伸弹簧，所述连接块上转动设置有长转轴，所述长转轴上固定连接有螺旋刮片。
优选的，所述喷头和喷嘴连接处固定设置有密封圈。
优选的，所述壳体内侧壁上固定设置有加热片。
优选的，所述刮片侧壁上固定设置有限位块。
优选的，所述刮片远离刮片座一侧固定设置有刷片。
优选的，所述壳体侧壁上固定插设有进料管。
一种3D打印机，包括打印机主体，还包括上述的用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的挤出装置在使用过程中，通过电机来带动转杆转动，来使得搅拌杆对搅拌腔内融化的打印材料进行搅拌，使得打印材料能够受热均匀，充分融化，解决了打印材料在加热过程中无法得到充分的搅拌，使得材料受热融化的非常的不均匀，造成打印出的产品质量受到影响的问题；
2、本发明的挤出装置在使用过程中，通过转杆转动使得刮片杆在离心力作用下伸出搅拌杆，增加对打印材料的搅拌面积，同时刮片会与壳体内壁接触，对壳体上内壁上附着的的打印材料进行刮除，刮片会在壳体内壁挤压下向刮片座运动，使得刷杆转动，从而对刮片上附着的打印材料进行刮除，有效避免了原材料的浪费，解决了打印材料在融化过程中，一部分附着在挤出装置的内壁上，影响挤出装置的工作效率，造成原材料的浪费的问题；
3、本发明的挤出装置在使用过程中，在空压机的作用下，搅拌腔内融化的打印材料会通过出料口进入喷头中，在压力作用下使得螺旋刮片带动长转轴转动，使得螺旋刮片可以将喷头内壁上附着的会造成堵塞的打印材料刮除，并且在压力作用下还会挤压连接块向下运动，在伸缩弹簧的作用下连接块还会向上运动，如此反复对喷头内壁进行更充分的清理，防止堵塞发生。
本发明的挤出装置能够有效避免打印材料受热融化不均匀，防止打印材料附着在挤出装置壳体内壁上，有效避免了原材料的浪费，大大提升了工作效率，非常值得推广。
附图说明
图1为本发明外部结构示意图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为本发明工作状态内部结构示意图；
图4为图2中A区放大图；
图5为图3中B区放大图；
图6为本发明搅拌杆内部结构示意图；
图7为本发明搅拌杆工作状态内部结构示意图；
图8为本发明刮片和刮片座连接结构示意图；
图9为本发明工作状态刮片和刮片座连接结构示意图；
图10为本发明刮片和刮片座连接结构侧视图；
图11为本发明刷杆结构示意图。
图中：1壳体、2装置盒、3喷头、4喷嘴、5装置腔、6工作口、7电机、8输出轴、9空压机、10搅拌腔、11出料口、12转杆、13搅拌杆、14安装腔、15刮片杆、16复位弹簧、17滚轴、18刮片座、19刮片、20刮片弹簧、21刷杆转轴、22刷杆、23滚轮转轴、24滚轮、25滑槽、26喷头槽、27连接块、28拉伸弹簧、29长转轴、30螺旋刮片、31密封圈、32加热片、33限位块、34刷片、35进料管。
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至图11，本发明提供一种技术方案：
一种用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置，包括挤出装置的壳体1，壳体1的顶部固定插设有可以放置相关结构的装置盒2，壳体1下方固定连接有供打印材料挤出的喷头3，喷头3中开设有用来挤出打印材料的喷头槽26，喷头槽26中活动设置有连接其他结构的连接块27，连接块27与喷头3内壁之间固定连接有两根拉伸弹簧28，当连接块27发生运动时会给拉伸弹簧28储能，连接块27上转动设置有长转轴29，长转轴29上固定连接有螺旋刮片30，螺旋刮片30可以跟随长转轴29转动，当融化后的打印材料进入喷头3时，会在压力作用下使得螺旋刮片30带动长转轴29转动，使得螺旋刮片30可以将喷头3内壁上附着的会造成堵塞的打印材料刮除，并且在压力作用下还会挤压连接块27向下运动，在伸缩弹簧28的作用下连接块27还会向上运动，如此反复对喷头3内壁进行更充分的清理，防止堵塞发生，喷头3下方固定连接有可以根据打印需要进行更换的喷嘴4，喷头3和喷嘴4连接处固定设置有可以防止打印材料向外泄露的密封圈31。
装置盒2内开设有可以放置结构的装置腔5，装置盒2的底部开设有提供相关动力的工作口6，装置腔5顶部固定设置有提供动力的电机7，电机7下方转动设置有输出轴8，当电机7工作时，输出轴8会随之转动，输出轴8两侧均固定设置有用来给打印材料加压，使其能够顺利挤出的空压机9，。
壳体1内开设有对融化的打印材料进行搅拌的搅拌腔10，壳体1底部开设有供打印材料挤出的出料口11，壳体1侧壁上固定插设有供打印材料进入搅拌腔10的进料管35。壳体1内侧壁上固定设置有对打印材料进行加热使其融化的加热片32，搅拌腔10内设置有可以转动的转杆12，转杆12穿过工作口6后和输出轴8固定连接，当输出轴8转动时，转杆12也会随之转动，转杆12上固定连接有10个可以对打印材料进行搅拌的搅拌杆13。
搅拌杆13内开设有可以安装装置的安装腔14，安装腔14内活动插设有用来连接刮片座18的刮片杆15，刮片杆15和安装腔14内壁之间固定连接有弹性系数较小的复位弹簧16，复位弹簧16远离刮片杆15的一端和安装腔14内壁固定连接，当刮片杆15在离心力作用下伸出安装腔14时，复位弹簧16能保证其不会脱落，并且能在挤出装置停止工作时让刮片杆15回复原位，安装腔14内壁上对称转动设置有6个滚轴17，当刮片杆15在离心力作用下伸出安装腔14时，滚轴17能为其提供一定动力，刮片杆15远离安装腔14的一端固定连接有刮片座18，刮片座18远离刮片杆15的一侧设置有可以对附着在壳体1内壁上的打印材料进行刮除的刮片19，刮片座18和刮片19之间设置有刮片弹簧20，刮片座18和刮片19通过刮片弹簧20活动连接，当刮片19被壳体1内壁挤压时，会向刮片座18的方向运动，并给刮片弹簧20储能，当挤出装置停止工作时，刮片弹簧20能够使刮片19回复原位。
刮片座18一侧转动设置有刷杆转轴21，刷杆转轴21上固定连接有两个可以对刮片19和刮片座18上附着的打印材料进行刮除的刷杆22，刷杆22均可以围绕刷杆转轴21转动，刷杆22和刮片19及刮片座18接触的一侧设置有摩擦突起，刷杆22远离刷杆转轴21一端均转动设置有滚轮转轴23，滚轮转轴23上固定连接有滚轮24，滚轮24可以围绕滚轮转轴23转动，刮片19的一侧固定设置有供滚轮24在其中运动的滑槽25，滚轮24活动设置于滑槽25中，刮片19侧壁上固定设置有能起到限制刷杆22不会和刮片19垂直，使其无法被挤压的作用的限位块33，刮片19远离刮片座18一侧固定设置有可以更好的对壳体1内壁附着的打印材料进行刮除的刷片34，当刮片19在壳体1的内壁挤压下向刮片座18运动时，会使滚轮24在滑槽25中运动，从而使得刷杆22围绕刷杆转轴21发生一定幅度的转动，来对刮片19及刮片座18上附着的打印材料进行刮除。
工作原理：当加热片32将搅拌腔10内的打印材料加热融化时，电机7会带动转杆12转动，使转杆12上的搅拌杆13可以对搅拌腔10内的打印材料进行充分搅拌，同时会在离心力作用下使刮片杆15伸出搅拌杆13内的安装腔14，增加搅拌面积，刮片杆15会带动刮片19对壳体1内壁上附着的打印材料进行刮除，同时刮片19会在壳体1的内壁挤压下向刮片座18运动时，使滚轮24在滑槽25中运动，从而使得刷杆22围绕刷杆转轴21发生一定幅度的转动，来对刮片19及刮片座18上附着的打印材料进行刮除，当挤出装置停止工作时，复位弹簧16能让刮片杆15回复原位，刮片弹簧20能够使刮片19回复原位，当融化后的打印材料进入喷头3时，会在压力作用下使得螺旋刮片30带动长转轴29转动，使得螺旋刮片30可以将喷头3内壁上附着的会造成堵塞的打印材料刮除，并且在压力作用下还会挤压连接块27向下运动，在伸缩弹簧28的作用下连接块27还会向上运动，如此反复对喷头3内壁进行更充分的清理，防止堵塞发生，。
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 (8)

1.一种用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)顶部固定插设有装置盒(2)，所述壳体(1)下方固定连接有喷头(3)，所述喷头(3)下方固定连接有喷嘴(4)；
所述装置盒(2)内开设有装置腔(5)，所述装置盒(2)底部开设有工作口(6)，所述装置腔(5)顶部固定设置有电机(7)，所述电机(7)下方转动设置有输出轴(8)，所述输出轴(8)两侧均固定设置有空压机(9)，；
所述壳体(1)内开设有搅拌腔(10)，所述壳体(1)底部开设有出料口(11)，所述搅拌腔(10)内设置有转杆(12)，所述转杆(12)穿过工作口(6)后与输出轴(8)固定连接，所述转杆(12)上固定连接有若干个搅拌杆(13)；
所述搅拌杆(13)内开设有安装腔(14)，所述安装腔(14)内活动插设有刮片杆(15)，所述刮片杆(15)与安装腔(14)内壁之间固定连接有复位弹簧(16)，所述安装腔(14)内壁上转动设置有若干滚轴(17)，所述刮片杆(15)远离安装腔(14)的一端固定连接有刮片座(18)，所述刮片座(18)远离刮片杆(15)的一侧设置有刮片(19)，所述刮片座(18)和刮片(19)之间设置有刮片弹簧(20)，所述刮片座(18)和刮片(19)通过刮片弹簧(20)活动连接；
所述刮片座(18)一侧转动设置有刷杆转轴(21)，所述刷杆转轴(21)上固定连接有刷杆(22)，所述刷杆(22)远离刷杆转轴(21)一端转动设置有滚轮转轴(23)，所述滚轮转轴(23)上固定连接有滚轮(24)，所述刮片(19)的一侧固定设置有滑槽(25)，所述滚轮(24)活动设置于滑槽(25)中。
2.根据权利要求1所述的一种用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置，其特征在于：所述喷头(3)中开设有喷头槽(26)，所述喷头槽(26)中活动设置有连接块(27)，所述连接块(27)与喷头(3)内壁之间固定连接有拉伸弹簧(28)，所述连接块(27)上转动设置有长转轴(29)，所述长转轴(29)上固定连接有螺旋刮片(30)。
3.根据权利要求1所述的一种用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置，其特征在于：所述喷头(3)和喷嘴(4)连接处固定设置有密封圈(31)。
4.根据权利要求1所述的一种用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置，其特征在于：所述壳体(1)内侧壁上固定设置有加热片(32)。
5.根据权利要求1所述的一种用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置，其特征在于：所述刮片(19)侧壁上固定设置有限位块(33)。
6.根据权利要求1所述的一种用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置，其特征在于：所述刮片(19)远离刮片座(18)一侧固定设置有刷片(34)。
7.根据权利要求1所述的一种用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置，其特征在于：所述壳体(1)侧壁上固定插设有进料管(35)。
8.一种3D打印机，包括打印机主体，其特征在于：还包括上述权利要求1-7任意一项所述的用于熔融沉积成型3D打印机的挤出装置。
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