CN204488056U - 聚合物多组分梯度3d打印挤出装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种聚合物多组分梯度3D打印挤出装置。本实用新型采用螺杆式挤喷装置与柱塞式送料装置相结合的结构,与传统的聚合物3D打印挤出装置相比,可实现复杂组分制件的3D打印,可以很容易实现打印具有材料组分梯度的制件,甚至实现聚合物彩色3D打印;克服了现有技术在多组分打印、梯度打印机彩色打印领域的缺陷。本实用新型结构简单,成本低廉,使用效果理想。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械领域,尤其是一种聚合物多组分梯度3D打印挤出装置。
背景技术
3D打印技术的对未来的制造业将产生深远的影响,受到了世界各国政府的高度重视,美国总统奥巴马政府将人工智能、3D 打印、机器人为重振美国制造业的三大支柱,其中3D 打印是第一个得到政府扶持的产业,可见3D打印技术的发展在未来的重要性,但是现有的3D打印技术还远未成熟,还有很多问题需要解决,离大规模应用与工业生产还有很多技术问题需要解决。例如:存在不同材料组分的制件的3D打印还很难实现;存在组分梯度的制件的3D打印还很难实现;聚合物彩色3D打印还很难实现。特别是采用熔融沉积模式(FDM模式)的聚合物3D打印。
发明内容
本实用新型的目的是:提供一种聚合物多组分梯度3D打印挤出装置,它可以长时间稳定打印,且打印过程稳定,可实现多组分制件和多组分梯度3D打印,以克服现有技术的不足。
本实用新型是这样实现的:聚合物多组分梯度3D打印挤出装置,包括螺杆式挤喷装置以及柱塞式送料装置,螺杆式挤喷装置的组成包括设置在顶部的步进电机,在步进电机的输出轴上连接有传动齿轮,在步进电机的下方设有料筒,在料筒内设螺杆,传动齿轮与螺杆的输入轴连接;在料筒的侧壁上设有加热装置及热电偶,在料筒的底部设有喷嘴,在喷嘴上设有喷丝孔;柱塞式送料装置的组成包括与主动轮步进电机电机的主动轮,被动轮,以及送料料筒,在送料料筒的侧壁上设有料筒加热装置及料筒热电偶;送料料筒前端的出料口通过料筒侧壁的开口与料筒的内腔连通。
所述的螺杆为单螺杆或双螺杆。
所述的加热装置及料筒加热装置为电加热圈、弹簧加热器或电加热板。
所述的柱塞式送料装置为两个以上,在料筒上设有数量对应、位置对称分布的开口。
由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本实用新型采用螺杆式挤喷装置与柱塞式送料装置相结合的结构,与传统的聚合物3D打印挤出装置相比,可实现复杂组分制件的3D打印,可以很容易实现打印具有材料组分梯度的制件,甚至实现聚合物彩色3D打印;克服了现有技术在多组分打印、梯度打印机彩色打印领域的缺陷。本实用新型结构简单,成本低廉,使用效果理想。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的实施例:聚合物多组分梯度3D打印挤出装置的结构如图1所示,包括螺杆式挤喷装置A以及两个柱塞式送料装置B,螺杆式挤喷装置A的组成包括设置在顶部的步进电机1,在步进电机1的输出轴上连接有传动齿轮2,在步进电机1的下方设有料筒4,在料筒4内设螺杆3,螺杆3为双螺杆;传动齿轮2与螺杆3的输入轴连接;在料筒4的侧壁上设有加热装置6及热电偶5,在料筒4的底部设有喷嘴7,在喷嘴7上设有喷丝孔8;柱塞式送料装置B的组成包括与主动轮步进电机电机的主动轮10,被动轮11,以及送料料筒12,在送料料筒12的侧壁上设有料筒加热装置13及料筒热电偶14;送料料筒12前端的出料口通过料筒4侧壁对称设置的两个开口与料筒4的内腔连通;加热装置6及料筒加热装置13为电加热圈;
本实用新型的工作原理为:由柱塞式送料装置B的主动轮10及被动轮11组成的卷进机构将线材9送入送料料筒12中,线材9在送料料筒12外部的料筒加热装置13加热下熔融,其温度由料筒热电偶14采集并控制送料料筒12的温度;通过未熔融的线材推动熔融的熔体进入螺杆式挤喷装置A,从两个柱塞式送料装置B进入螺杆式挤喷装置A的聚合经螺杆3的作用混合,在螺杆3的推动下把熔体连续稳定的输送到喷头7,并把熔体连续稳定的喷出。在保持单位时间聚合物挤出总量不变的情况下,两种聚合物的混合比例由柱塞式送料装置B的卷进机构的步进电机通过转速控制,熔体挤出速度计熔体压力由螺杆式挤喷装置A和卷进机构的步进通过机电控制系统共同控制。
Claims (4)
1.一种聚合物多组分梯度3D打印挤出装置,包括螺杆式挤喷装置(A)以及柱塞式送料装置(B),其特征在于:螺杆式挤喷装置(A)的组成包括设置在顶部的步进电机(1),在步进电机(1)的输出轴上连接有传动齿轮(2),在步进电机(1)的下方设有料筒(4),在料筒(4)内设螺杆(3),传动齿轮(2)与螺杆(3)的输入轴连接;在料筒(4)的侧壁上设有加热装置(6)及热电偶(5),在料筒(4)的底部设有喷嘴(7),在喷嘴(7)上设有喷丝孔(8);柱塞式送料装置(B)的组成包括与主动轮步进电机电机的主动轮(10),被动轮(11),以及送料料筒(12),在送料料筒(12)的侧壁上设有料筒加热装置(13)及料筒热电偶(14);送料料筒(12)前端的出料口通过料筒(4)侧壁的开口与料筒(4)的内腔连通。
2.根据权利要求1所述的聚合物多组分梯度3D打印挤出装置,其特征在于:所述的螺杆(3)为单螺杆或双螺杆。
3.根据权利要求1所述的聚合物多组分梯度3D打印挤出装置,其特征在于:所述的加热装置(6)及料筒加热装置(13)为电加热圈、弹簧加热器或电加热板。
4.根据权利要求1所述的聚合物多组分梯度3D打印挤出装置,其特征在于:所述的柱塞式送料装置(B)为两个以上,在料筒(4)上设有数量对应、位置对称分布的开口。
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