CN204020007U - 3d打印机喷丝截面积可调结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其是一种3D打印机喷丝截面积可调结构。本实用新型包括有输料管路、挤料喷嘴；挤料喷嘴位于输料管路下方；还包括有外围壳体和驱动装置，输料管路内嵌于外围壳体内，挤料喷嘴同轴固定连接在输料管路下方；输料通道与挤料喷嘴的内通道截面形状的重心位于垂直输料管路和挤料喷嘴内通道截面的同一轴上；输料管路在驱动装置的驱动下可以相对于挤料喷嘴绕前述轴转动；从而调节喷头喷丝的截面积。本实用新型可以控制打印的速度和精度，在确保精度要求的情况下，提升整体打印速度；可以应用于3D打印机的喷头结构及控制上。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其是一种3D打印机喷丝截面积可调结构。
背景技术
3D打印，作为一种快速成形技术，是通过软件将3D数字模型进行分层离散化处理，然后运用粉末状金属或塑料等可粘合性材料，通过逐层堆积的方式来构造实体。3D打印技术是一种加式制造范畴，有别于传统的减式制造范畴，能够更好的节约生产原料。在面向个性化和特定性服务制造要求的推动之下，3D打印已经开始应用在模具生成、个性化产品生产、医疗、军事等方面。相信在不久的将来，3D打印机会走进大众的家庭，为我们的生活和工作服务。
目前，常见的3D打印技术有熔丝沉积技术，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细通道的喷头挤喷出来，从喷嘴喷出后，沉积在工作台上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积最终形成成品。3D打印中，喷头是其一个核心部件；但是常规的3D打印机的打印喷头的挤料喷嘴内径截面形状只有固定的圆形，单位时间内喷嘴喷丝的体积一定。由于喷嘴内径截面面积的不可调，不能控制3D打印机的打印精度和速度；无法针对不同的打印目的和不同的打印区域(不同模型或者同一模型)，实现不同的打印精度和速度。
发明内容
本实用新型解决的技术问题在于基于目前的3D打印机喷嘴内径截面形状都是圆形的，不能做到针对不同模型或者同一模型不同区域的打印速度和精度的控制的现状，提供一种3D打印机喷丝截面积可调结构，可以调节打印速度和精度。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：
包括有输料管路、挤料喷嘴；挤料喷嘴位于输料管路下方；其特征在于：还包括有外围壳体和驱动装置，输料管路内嵌于外围壳体内，挤料喷嘴同轴固定连接在输料管路下方；输料通道与挤料喷嘴的内通道截面形状的重心位于垂直输料管路和挤料喷嘴内通道截面的同一轴上；输料管路在驱动装置的驱动下可以相对于挤料喷嘴绕前述轴转动；从而调节喷头喷丝的截面积。
所述的驱动装置包括转盘和电机；转盘与打印机机体相连，电机位于外围壳体内并可驱动转盘转动；输料管路固定安装于转盘的下端。
所述的输料管路的内通道截面形状与挤料喷嘴的内通道截面形状均为三角形、四边形类的规则的多边形。
所述的输料管路的内通道截面形状和挤料喷嘴的内通道截面形状为相同的矩形，其中矩形的长边为Lmax，短边为Lmin；输料管路绕垂直于输料管路和挤料喷嘴的内通道截面形状的轴的旋转角度为θ；当旋转角度为θ的喷头往一方向进行工作时，有效的打印区域宽度为Lmaxsinθ+Lmincosθ；在喷头移动速度大小不变、每层的Z轴成型高度为一定值时，单位时间内不同旋转角度的喷头有效的打印区域面积与打印区域宽度成正比。
所述的外围壳体内包含有加热装置，用于加热输料管路中的ABS或PLA类的易熔融的传输物料，使其为熔融状态。
有益效果：
本实用新型通过控制电机的转动，进而控制挤料喷嘴相对于输料管路的旋转角度；从而实现对喷嘴实际喷丝截面积的控制；以控制打印机的打印精度和速度。可针对不同的打印目的和不同的打印区域，调整不同的打印精度和速度。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明：
图1是本实用新型打印机喷头主视图；
图2a是本实用新型喷头在旋转角度θ为锐角时的俯视图；
图2b是本实用新型喷头在旋转角度θ为直角时的俯视图；
图2c是本实用新型喷头在旋转角度θ为0时的俯视图；
图3是本实用新型打印速度影响因素的逻辑图；
图4是本实用新型打印速度调控系统图。
具体实施方式
如图1所示，是本实用新型打印机喷头主视图；，包含有外围壳体602、输料管路604和挤料喷嘴605。外围壳体602包含加热元件，加热输料管路中的传输物料，使其为熔融状态。其中，挤料喷嘴605固定连接在输料管路604的下方。输料管路的内通道603截面与挤料喷嘴的内通道606截面为规则的三角形、四边形等多边形，同时输料通道的内通道603截面形状的重心与挤料喷嘴的内通道606截面形状的重心在垂直于输料管路内通道603截面和挤料喷嘴内通道606截面的轴上。
输料管路604固定安装于转盘601的下端，同时转盘601与打印机体相连，转盘601可绕垂直于输料管路内通道603截面和挤料喷嘴内通道606截面的轴旋转。外围壳体602中包含有电机可控制转盘601的转动，通过电机的转动圈 数来调控转盘的旋转角度。
在本方案中为简明地描述实用新型思路，设计输料管路的内通道603截面形状与挤料喷嘴的内通道606截面形状为相同的矩形，其中矩形的长边为Lmax，短边为Lmin。
通过转盘601的转动可调控喷头的旋转。如图2所示，a、b、c为不同旋转角度喷头的内通道截面俯视图。当旋转角度为θ的喷头往一方向进行工作时，有效的打印区域宽度为Lmaxsinθ+Lmincosθ。由于喷头在工作位时的移动速度大小不变，每层的Z轴成型高度为一定值，单位时间内不同旋转角度的喷头有效的打印区域面积与打印区域宽度成正比。针对不同旋转角度喷头工作时，要实时地调控输料管路的进料速度。如图2所示，c中喷头的旋转角度为0，此时喷头有效地打印区域宽度为Lmin，打印的精度最高，同时打印的速度也最慢，可应用在对打印精度要求高的情况下。
如图3、4所示，本实用新型中，打印速度调控方法是：
打印速度V＝K*S*L；其中S为喷嘴实际喷丝的截面积，L为单位打印成形面积，K是与打印机有关的常量；
喷嘴实际喷丝截面积S和单位打印成形面积L决定进料速度，并影响热熔速度；进料速度和热熔速度共同决定打印速度；
通过S与L的改变形成一个信号来控制打印速度，即调控喷头输料管路的进料速度。
Claims (7)
1.3D打印机喷丝截面积可调结构，包括有输料管路、挤料喷嘴；挤料喷嘴位于输料管路下方；其特征在于：还包括有外围壳体和驱动装置，输料管路内嵌于外围壳体内，挤料喷嘴同轴固定连接在输料管路下方；输料通道与挤料喷嘴的内通道截面形状的重心位于垂直输料管路和挤料喷嘴内通道截面的同一轴上；输料管路在驱动装置的驱动下可以相对于挤料喷嘴绕前述轴转动；从而调节喷头喷丝的截面积。
2.根据权利要求1所述的3D打印机喷丝截面积可调结构，其特征在于：所述的驱动装置包括转盘和电机；转盘与打印机机体相连，电机位于外围壳体内并可驱动转盘转动；输料管路固定安装于转盘的下端。
3.根据权利要求1所述的3D打印机喷丝截面积可调结构，其特征在于：所述的输料管路的内通道截面形状与挤料喷嘴的内通道截面形状均为三角形、四边形类的规则的多边形。
4.根据权利要求2所述的3D打印机喷丝截面积可调结构，其特征在于：所述的输料管路的内通道截面形状与挤料喷嘴的内通道截面形状均为三角形、四边形类的规则的多边形。
5.根据权利要求3或4所述的3D打印机喷丝截面积可调结构，其特征在于：所述的输料管路的内通道截面形状和挤料喷嘴的内通道截面形状为相同的矩形，其中矩形的长边为Lmax，短边为Lmin；输料管路绕垂直于输料管路和挤料喷嘴的内通道截面形状的轴的旋转角度为θ；当旋转角度为θ的喷头往一方向进行工作时，有效的打印区域宽度为Lmaxsinθ+Lmincosθ；在喷头移动速度大小不变、 每层的Z轴成型高度为一定值时，单位时间内不同旋转角度的喷头有效的打印区域面积与打印区域宽度成正比。
6.根据权利要求1至4任一项所述的3D打印机喷丝截面积可调结构，其特征在于：所述的外围壳体内包含有加热装置，用于加热输料管路中的ABS或PLA类的易熔融的传输物料，使其为熔融状态。
7.根据权利要求5所述的3D打印机喷丝截面积可调结构，其特征在于：所述的外围壳体内包含有加热装置，用于加热输料管路中的ABS或PLA类的易熔融的传输物料，使其为熔融状态。
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| CN201420384850.1U CN204020007U (zh) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | 3d打印机喷丝截面积可调结构 |
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Country Status (1)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016004642A1 (zh) * | 2014-07-11 | 2016-01-14 | 东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心 | 可对挤出物料截面积进行调节的3d打印机喷头及其速度和精度控制方法 |
| CN105670917A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-15 | 四川蓝光英诺生物科技股份有限公司 | 生物打印机喷头组件及生物打印机 |
| CN107750203A (zh) * | 2015-06-18 | 2018-03-02 | 西门子公司 | 用于涂覆至少一种材料的方法和装置、挤出机、3d打印头、3d打印机、机床和控制设备 |
| US10906241B2 (en) | 2015-12-30 | 2021-02-02 | Revotek Co., Ltd | Bioprinter spray head assembly and bioprinter |
| CN114516169A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-20 | 盐城工学院 | Fdm-3d打印机的喷嘴的类多边形出丝孔的设计方法 |
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2014
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016004642A1 (zh) * | 2014-07-11 | 2016-01-14 | 东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心 | 可对挤出物料截面积进行调节的3d打印机喷头及其速度和精度控制方法 |
| CN107750203A (zh) * | 2015-06-18 | 2018-03-02 | 西门子公司 | 用于涂覆至少一种材料的方法和装置、挤出机、3d打印头、3d打印机、机床和控制设备 |
| US11141898B2 (en) | 2015-06-18 | 2021-10-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for applying at least one material, extruder, 3D print head, 3D printer, machine tool and control device |
| CN105670917A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-15 | 四川蓝光英诺生物科技股份有限公司 | 生物打印机喷头组件及生物打印机 |
| US10906241B2 (en) | 2015-12-30 | 2021-02-02 | Revotek Co., Ltd | Bioprinter spray head assembly and bioprinter |
| CN114516169A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-20 | 盐城工学院 | Fdm-3d打印机的喷嘴的类多边形出丝孔的设计方法 |
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