CN114248443A - 一种基于3d打印材料特性的高效3d打印装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，属于3D打印技术领域，该打印装置包括打印组件，所述的打印组件包括物料桶以及挤出筒，挤出筒装配在物料桶底部并且和所述的物料桶连通，在挤出筒底部装配有挤出喷头，所述的物料桶以及挤出筒内贯穿连接有旋转轴，位于挤出筒内的旋转轴固定装配有螺旋片；所述的物料桶包括存料仓、缓冲仓以及排料仓，且存料仓、缓冲仓以及排料仓依次连接并且相通，位于所述的排料仓内的旋转轴上铰接有排料组件，所述的排料组件包括转动杆，转动杆一端铰接在旋转轴上，并且转动杆的另一端延伸到所述的缓冲仓内。本发明中的打印装置保障了物料的连续排出，提高了打印质量。
Description
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，具体地说，涉及一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置。
背景技术
3D打印技术即为一种快速成型技术，是以数字模型为基础，运用粉末状金属或塑料等材料，通过逐层打印的方式构造物体，目前在工业设计以及医疗等领域中应用比较广泛，普遍受到大众的欢迎。
在现有技术中，3D打印在使用的时候通过将材料进行熔融，熔融后根据模型进行打印，现有技术中3D打印机是由物料桶、挤出组件构成，物料经过物料桶熔融挤出后打印，但是，现有技术中的3D打印机在使用中还存在如下缺陷：
由于3D打印的材料为金属或塑料粉末，放置在物料桶中待熔融挤出打印，但是，由于物料之间的结合力作用导致物料在物料桶中桥架，形成中空结构，导致材料无法挤出，从而在打印的时候形成了原料中断的情况，影响了打印质量，为此，研发一种能够顺畅排料以提高打印质量的3D打印机是十分有必要的。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述3D打印机在使用时排料不畅导致打印质量降低的问题，提出了本发明，本发明提供了一种基于3D打印材料特性的高效3D打印机，该打印机在物料桶中设置有排料组件，排料组件在物料桶内转动，物料挤出的时候避免了物料堵塞，保障了物料顺畅排出，从而间接保障了3D打印机的打印效果。
因此，本发明其中的一个目的是提供一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置。
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，包括打印组件，所述的打印组件包括物料桶以及挤出筒，挤出筒装配在物料桶底部并且和所述的物料桶连通，在挤出筒底部装配有挤出喷头，所述的物料桶以及挤出筒内贯穿连接有旋转轴，位于挤出筒内的旋转轴固定装配有螺旋片；
所述的物料桶包括存料仓、缓冲仓以及排料仓，且存料仓、缓冲仓以及排料仓依次连接并且相通，
位于所述的排料仓内的旋转轴上铰接有排料组件，所述的排料组件包括转动杆，转动杆一端铰接在旋转轴上，并且转动杆的另一端延伸到所述的缓冲仓内。
优选地，所述的转动杆的长度大于排料仓的半径。
优选地，所述的排料组件还包括伸缩组件，旋转轴上还套设有套筒，伸缩组件一端铰接在转动杆上，另一端铰接在套筒上。
优选地，所述的套筒上设置有限位孔，旋转轴上设置有伸缩纽扣，套筒通过限位孔与伸缩纽扣的配合作用与旋转轴之间相对固定。
优选地，在存料仓内的旋转轴上还活动链接有粉碎刀片，粉碎刀片可以围绕所述的旋转轴作转动动作。
优选地，上述打印装置还包括龙桥组件，所述的打印组件固定在所述的龙桥组件上。
优选地，所述的龙桥组件包括连接骨架、横板以及连接板，本实施例中连接骨架装配在所述的横板以及连接板之间并且与所述的横板以及连接板之间固定连接，横板以及连接板与打印组件固定连接，连接骨架上固定连接有连接件。
优选地，在横板上固定装配有驱动电机，驱动电机的动力输出端与所述的旋转轴连接，且挤出筒连接在所述的连接板上。
优选地，上述打印装置还包括刮料组件，所述的刮料组件包括转动件和刮料片，转动件转动装配在挤出喷头的外侧壁上，刮料片对称贴合在转动件的侧壁上。
优选地，刮料片的底部与挤出喷头的底部位于同一水平面上。
有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明中的3D打印装置在使用的时候，物料通过物料桶进入到挤出筒内加热熔融后挤出打印，由于3D打印材料的特性原因，现有技术中的物料容易在物料桶内结合形成中空结构，容易导致打印排料不连续的问题，本发明中的打印装置在物料桶内设置有排料组件，排料组件跟随旋转轴转动对物料进行拍打，避免了物料堵塞，从而保障了打印时物料连续排出的效果，从而进一步保障了3D打印的质量。
(2)本发明中的排料组件中的转动杆由于套筒和伸缩组件的作用可以相对旋转轴发生转动，因此，当转动杆转动以后可以对不同位置处的物料进行拍打，因此，使用者可以根据物料结合的位置不同调节转动杆的转动角度，从而对不同位置的物料进行拍打避免了物料的堵塞，方便排料。
(3)本发明中的打印装置在挤出喷头的外侧设置有刮料组件，刮料组件的设置方便对粘接在挤出喷头外侧的物料进行挂下，避免了物料在挤出喷头外侧冷却凝固，避免了凝固后的物料在打印的时候进入到模型中影响了模型质量，因此，方便人们使用，进一步保障了模型的打印效果。
(4)本发明中的物料桶内的粉碎刀片通过活动的方式装配在旋转轴上，粉碎刀片可以围绕所述的旋转轴作转动动作，因此，粉碎刀片与旋转轴之间的角度可调节，可以对不同位置的物料进行粉碎，保障了物料的粉碎效果，进一步提高了物料的熔融效果，方便打印。
附图说明
图1为本发明中3D打印装置的结构示意图；
图2为本发明中3D打印装置的侧视图；
图3为本发明中物料桶与挤出筒的装配结构示意图；
图4为图3装配排料组件一实施方式的结构剖视图；
图5为图3装配排料组件另一实施方式的结构示意图；
图6为图5中排料组件的结构示意图；
图7为本发明中挤出喷头的结构示意图；
图8为图7中刮料组件的结构示意图。
图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下：
100、龙桥组件；200、打印组件；
10、连接骨架；11、横板；12、连接板；13、连接件；
20、物料桶；21、旋转轴；22、挤出筒；23、加热组件；24、挤出喷头；25、驱动电机；
201、存料仓；202、缓冲仓；203、排料仓；211、螺旋片；
30、排料组件；31、转动杆；32、伸缩组件；
40、刮料组件；41、转动件；42、刮料片。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
如图1以及图2所示，其为本实施例中一优选实施方式的一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置的结构示意图，本实施例中的打印装置，包括龙桥组件100以及打印组件200，本实施例中打印组件200固定在所述的龙桥组件100上，通过龙桥组件100的移动带动打印组件200的移动，从而实现了3D打印操作，便于人们操作。
本实施例中，所述的龙桥组件100包括连接骨架10、横板11以及连接板12，本实施例中，连接骨架10装配在所述的横板11以及连接板12之间并且与所述的横板11以及连接板12之间固定连接，横板11以及连接板12与打印组件200固定连接，从而实现了打印组件200固定装配在所述的龙桥组件100上，本实施例中，所述的连接骨架10上固定连接有连接件13，连接件13用于对本实施例中打印装置进行装配，从而便于本实施例中的打印装置进行安装使用。
如图2所示，本实施例中的打印组件200包括物料桶20、旋转轴21、挤出筒22、加热组件23以及挤出喷头24，本实施例中，在横板11上固定装配有驱动电机25，在连接板12上固定连接有挤出筒22，挤出筒22顶部连通有物料桶20，驱动电机25的动力输出端连接有旋转轴21，旋转轴21分别贯穿所述的物料桶20以及挤出筒22，本实施例中，所述的挤出筒22外侧固定连接有加热组件23，加热组件23用于对挤出筒22内的物料进行加热熔融，方便挤出打印。
如图3以及图4所示，其为本实施例中的物料桶20以及挤出筒22的装配结构示意图，本实施例中，所述的旋转轴21位于所述的挤出筒22内装配有螺旋片211，驱动电机25工作驱使旋转轴21转动带动螺旋片211转动，挤出筒22底部装配有挤出喷头24，并且挤出喷头24与所述的挤出筒22内连通，螺旋片211转动将挤出筒22内熔融的物料通过挤出喷头24挤出进行打印，从而实现了3D打印的效果。本实施例中，所述的物料桶20包括存料仓201、缓冲仓202以及排料仓203，且存料仓201、缓冲仓202以及排料仓203依次连接并且相通，本实施例中，位于所述的排料仓203内的旋转轴21上铰接有排料组件30，排料组件用于顺畅排料，避免了物料堵塞，本实施例中的排料组件30包括转动杆31，转动杆31一端铰接在旋转轴21上，并且转动杆31的另一端延伸到所述的缓冲仓202内，本实施例中，所述的转动杆31的长度大于排料仓203的半径，值得注意的是，本实施例中，在存料仓201内的旋转轴21上还活动链接有粉碎刀片，粉碎刀片由于旋转轴21的作用可以相对所述的旋转轴21发生转动，实现了粉碎刀片与旋转轴21之间产生夹角，物料放置在所述的物料桶20中，旋转轴21转动对物料进行粉碎，粉碎后的物料通过缓冲仓202进入到排料仓203内，进而通过旋转轴21带动螺旋片211转动进入到挤出筒22内，挤出筒22外侧的加热组件23对物料进行加热熔融，熔融后的物料通过挤出作用从挤出喷头24排出进行打印。
值得注意的是，本实施例中，当物料在缓冲仓202以及排料仓203内结合形成中空结构以后，转动杆31跟随旋转轴21转动对物料进行搅拌拍打，避免了物料由于结合力作用形成中空的结构，因此，保障了物料的顺利排出，确保了熔融的物料在挤出的时候避免了中断的情况发生。
另外还需要值得注意的是，本实施例中的粉碎刀片活动装配在旋转轴21转动，随着旋转轴21的转动，粉碎刀片的角度发生变化，因此，粉碎刀片在对物料进行粉碎的同时，也由于旋转轴21的转速不同产生的离心力不同，粉碎刀片的角度发生变化，因此，可以对不同位置的物料进行粉碎，保障了物料的粉碎充分，从而间接的保障了物料的快速熔融，有利于挤出打印。
如图5以及图6所示，本实施例中的排料组件30不仅包括转动杆31，还包括伸缩组件32，本实施例中的旋转轴21上还套设有套筒，套筒上设置有限位孔，旋转轴21上设置有伸缩纽扣，套筒通过限位孔与伸缩纽扣的配合作用实现了套筒在旋转轴21上下移动用于调节套筒的位置，本实施例中的伸缩组件32一端铰接在转动杆31上，另一端铰接在套筒上。
本实施例中，由于物料在排料仓203内结合的位置不同，因此形成的中空位置也不同，为了进一步调节转动杆31的角度用于疏通排料，上下移动套筒，套筒在旋转轴21上下移动通过伸缩组件32拉动转动杆31转动，从而改变了转动杆31的倾斜角度，用于对不同位置的物料进行疏通排料，从而方便人们使用。
本实施例中，所述的伸缩组件32包括但不限于伸缩弹簧，只要能够实现通过套筒上下移动从而利用伸缩组件32拉动转动杆31转动即可。
如图7以及图8所示，其为本实施例中的挤出喷头24装配刮料组件40的结构示意图，由于现有技术中，熔融的物料通过挤出喷头24排出，因此，在排出后由于物料的粘接力粘接在挤出喷头24外侧，形成了物料的堆积，当物料冷却凝固以后跟随下一批次的物料继续打印形成模型的时候，影响了模型的打印质量，为了避免了物料张杰在挤出喷头24的外侧，本实施例中的挤出喷头24外侧装配有刮料组件40，本实施例中，所述的刮料组件40包括转动件41和刮料片42，本实施例中，转动件41转动装配在挤出喷头24的外侧壁上，刮料片42对称贴合在转动件41的侧壁上，值得注意的是，刮料片42贴合在所述的挤出喷头24的外侧壁上，并且刮料片42的底部与挤出喷头24的底部位于同一水平面上，当物料通过挤出喷头24挤出粘接在挤出喷头24上以后，通过转动件41转动，转动件41带动刮料片42在挤出喷头24的外侧壁上转动，刮料片42可以将粘接在挤出喷头24排料口处的物料挂下，从而避免了物料跟随下一批次的物料排出影响了3D打印的质量。
本实施例中的3D打印装置，在打印的时候，物料在物料桶内由于排料组件30的作用避免形成中空结构，从而保障了物料的顺畅排出，避免了物料堵塞导致了无法连续排出的问题发生，从而保障了物料的连续性排出，间接提高了3D打印的质量，另外，粘接在挤出喷头24侧壁上的物料通过刮料组件40的作用挂下，避免了物料在挤出喷头24处冷却凝固然后跟随下一批次的物料排出影响了3D打印质量的问题发生，从而提高了3D打印效果，方便人们使用。
以上内容是结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，包括打印组件(200)，所述的打印组件(200)包括物料桶(20)以及挤出筒(22)，挤出筒(22)装配在物料桶(20)底部并且和所述的物料桶(20)连通，在挤出筒(22)底部装配有挤出喷头，所述的物料桶(20)以及挤出筒(22)内贯穿连接有旋转轴(21)，位于挤出筒(22)内的旋转轴(21)固定装配有螺旋片(211)；
其特征在于：
所述的物料桶(20)包括存料仓(201)、缓冲仓(202)以及排料仓(203)，且存料仓(201)、缓冲仓(202)以及排料仓(203)依次连接并且相通，
位于所述的排料仓(203)内的旋转轴(21)上铰接有排料组件(30)，所述的排料组件(30)包括转动杆(31)，转动杆(31)一端铰接在旋转轴(21)上，并且转动杆(31)的另一端延伸到所述的缓冲仓(202)内。
2.根据权利要求1所述的基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于：所述的转动杆(31)的长度大于排料仓(203)的半径。
3.根据权利要求1所述的基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于：所述的排料组件(30)还包括伸缩组件(32)，旋转轴(21)上还套设有套筒，伸缩组件(32)一端铰接在转动杆(31)上，另一端铰接在套筒上。
4.根据权利要求3所述的基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于：所述的套筒上设置有限位孔，旋转轴(21)上设置有伸缩纽扣，套筒通过限位孔与伸缩纽扣的配合作用与旋转轴(21)之间相对固定。
5.根据权利要求4所述的基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于：在存料仓(201)内的旋转轴(21)上还活动链接有粉碎刀片，粉碎刀片可以围绕所述的旋转轴(21)作转动动作。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于：还包括龙桥组件(100)，所述的打印组件(200)固定在所述的龙桥组件(100)上。
7.根据权利要求6所述的基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于：所述的龙桥组件(100)包括连接骨架(10)、横板(11)以及连接板(12)，本实施例中连接骨架(10)装配在所述的横板(11)以及连接板(12)之间并且与所述的横板(11)以及连接板(12)之间固定连接，横板(11)以及连接板(12)与打印组件(200)固定连接，连接骨架(10)上固定连接有连接件(13)。
8.根据权利要求7所述的基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于：在横板(11)上固定装配有驱动电机(25)，驱动电机(25)的动力输出端与所述的旋转轴(21)连接，且挤出筒(22)连接在所述的连接板(12)上。
9.根据权利要求1-5任一项所述的基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于：还包括刮料组件(40)，所述的刮料组件(40)包括转动件(41)和刮料片(42)，转动件(41)转动装配在挤出喷头(24)的外侧壁上，刮料片(42)对称贴合在转动件(41)的侧壁上。
10.根据权利要求9所述的基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于：刮料片(42)的底部与挤出喷头(24)的底部位于同一水平面上。
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2021
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