CN206264353U - 模块化3d打印挤出机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为模块化3D打印挤出机，涉及3D打印领域，特别涉及到3D打印机中的挤出机结构。依次包括挤出部分、活动部分和驱动部分，活动部分的前面通过上、下分别设置的固定销与挤出部分的销口配合，活动部分的上、下部分设置的磁铁与挤出部分对应位置设置的钢片相互贴合；活动部分的后面通过与驱动部分的扣子相互扣合连接；活动部分与挤出部分通过排针电连接；驱动部分的上部设置步进发动机，步进发动机连接水平延伸的曲轴，曲轴端部为材料推动轮，曲轴穿过活动部分并且在挤出部分与打印线材接触；活动部分的电气装置设置在顶部。本实用新型，实现模组化拆卸，可更换一种材料挤出部分和两种材料挤出部分的结构，内部的性能优化，效果更加好。

Description

模块化3D打印挤出机

技术领域

本实用新型涉及3D打印领域，特别涉及到热塑性材料熔融沉积式3D打印机中的挤出机结构。

背景技术

目前塑料层沉积技术打印机里最普遍的挤出机结构为一体结构，难以实现模块结构。因此需要在一种材料版本和两种材料版本中切换的时候，会大大地干扰挤出机结构并且因为使用的推料和送料结构两种材料挤出机尺寸平时比一种材料的要大，由此导致打印机工作区横向的缩小。

更换挤出机关键组件，如挤出头或材料移动装置是非常困难而且非常耗时的，更换时需要关机并拆卸很多组件才可以开始维修坏的零件，因此故障所导致的停机时间过长，单种材料和两种材料的挤出机都存在此问题。并且两种材料挤出机因为结构比单种材料挤出机复杂所以维修更困难，并且一般使用用户无法维修，只能请厂家专门售后服务解决。

虽然有一些部分采用模块结构的挤出机，像具有可以拆打印头喷嘴和加热冷却部分的Thunderbolt Extruder，但是此结构不会解决材料堵住在挤出机导料管里面的问题并且不能快速将一种材料挤出机切换成两种材料的。另外一种方案是Makerbot公司的SmartExtruder。材料推动装置是通过可拆尖牙离合器与材料驱动发动机曲轴连起来的。此离合器的松动使此方案不能保证打印质量。离合器松动以便手动拆装前面的模块是一定存在的。另外，此解决方案不能采用两种材料的模块。有一些挤出机也可以从一种材料版本切换成两种材料的不过这些解决方案没有模块结构，所以这种切换会干扰挤出机的结构。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可实现模块化拆卸，并且可更换单种材料和两种材料的挤出机。

模块化3D打印挤出机，依次包括挤出部分、活动部分和驱动部分，所述的活动部分的前面通过上、下分别设置的固定销与挤出部分的销口配合，活动部分的上、下部分设置的磁铁与所述的挤出部分对应位置设置的钢片相互贴合；所述的活动部分的后面通过与驱动部分的扣子相互扣合连接；所述的活动部分与所述的挤出部分通过排针电连接；所述的驱动部分的上部设置步进发动机，所述步进发动机连接水平延伸的曲轴，所述曲轴端部为材料推动轮，所述的曲轴穿过所述的活动部分并且在挤出部分与打印线材接触；所述的活动部分的电气装置设置在顶部。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的活动部分底部还包括直线车和驱动皮带，所述的驱动皮带通过固定板设置在活动部分的底部。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的挤出部分的打印头上方设置散热器。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的活动部设置一散热风扇，所述的散热风扇的位置与所述散热器对应。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的活动部分下方设置一打印件冷却装置，其包括冷却风扇和冷却喷嘴，所述的冷却喷嘴上方设置所述的冷却风扇。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的挤出部分的导料导管设置为一个，并且包括一个材料压轮，所述的材料推动轮和材料压轮之间设置打印线材。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的挤出部分的导料导管设置为两个，并且包括两个材料压轮，所述的材料推动轮位于两材料压轮之间。

本实用新型的有益效果是：1、可以快捷更换前面的模块，即挤出部分，打开固定销与销口，通过用手拔掉旧的部分并更换新的。可快速维修大部分挤出机出现的故障，如导料管堵塞，打印头堵塞，冷却或加热结构故障，送材料结构异常，打印头喷嘴堵塞。2、快速从一种材料版本挤出机换成两种材料的，并且不用改挤出机的尺寸。将挤出部分拔掉并装新的即可。3、降低更换挤出部分的干扰，是横向工作区域增大。4、材料推动轮的位置为挤出部分材料压轮对侧。此方案的优点是，跟可拆尖牙离合器相反，因为挤出部分是可拆的，所以不会有精度丢失的现象而且在活动部分上装挤出部分更方便。5、挤出部分往活动部分吸引的磁铁只是在活动部分的一面设置，挤出部分的一面被采用钢片。之前的方案两面都采用磁铁，此会导致打印头加热区上面高温度所造成的挤出部分边的磁铁退磁。6、另外一个优点是电子板在于挤出机活动部分而不像MakerBot的 Smart Extruder 挤出部分。由此热打印头的热量不会影响电子。

附图说明

图1为本实用新型的单种材料挤出机侧面结构示意图；

图2为本实用新型的单种材料挤出机爆炸结构图；

图3为本实用新型的单种材料挤出机组合机构图；

图4为本实用新型单种材料挤出机驱动部分结构示意图；

图5为本实用新型两种材料挤出机驱动部分结构示意图。

1、活动部分

2、挤出部分

3、驱动部分

4、直线车

5、导轨

6、挤出机主要电子

7、导电针

8、上固定销

9、两个下固定销

10、两个上磁铁

11、两个下磁铁

12、隔离柱

13、冷却风扇

14、冷却喷嘴

15、散热风扇

16、皮带扣

17、固定板

18、驱动皮带

19、打印头

20、发热管

21、感温管

22、打印喷嘴

23、散热器

24a、材料压轮

24b、材料压轮

25、两个下钢片

26、两个上刚片

27、上销口

28、两个下销口

29、导电针板

30a、导料口

30b、导料口

31、步进发动机

32、曲轴

33、材料推动轮

34、扣子。

具体实施方式

参照图1-5所示，模块化3D打印挤出机，依次包括挤出部分2、活动部分1和驱动部分3，所述的活动部分1的前面通过上、下分别设置的固定销与挤出部分2的销口配合，优选地，活动部分1的上部设置上固定销8与挤出部分2的上销口27配合，活动部分1的下部设置两个下固定销9与挤出部分2的两个下销口28配合；活动部分1的上、下部分设置的磁铁与所述的挤出部分2对应位置设置的钢片相互贴合，优选地，分别为两个上磁铁10和两个下磁铁11，两个下钢片25和两个上钢片26，其分别对应配合，磁铁与钢片相吸；所述的活动部分1的后面通过与驱动部分3的扣子34相互扣合连接，具体地，活动部分1上设置相应的皮带扣16与之配合；所述的活动部分1与所述的挤出部分2通过排针电连接，具体地，活动部分1上设置导电针7，挤出分部分设置导电针板29；所述的驱动部分3的上部设置步进发动机31，所述步进发动机31连接水平延伸的曲轴32，所述曲轴端部为材料推动轮33，所述的曲轴穿过所述的活动部分1并且在挤出部分2与打印线材接触；所述的活动部分1的电气装置设置在顶部即挤出机主要电子6设置在如图1所示位置中，能够更好的避免干扰。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的活动部分1底部还包括直线车和驱动皮带，所述的驱动皮带通过固定板17设置在活动部分1的底部，整个挤出机可以在直线车4的导轨5上进行直线的移动，移动的驱动动力由驱动皮带18作用。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的挤出部分2的打印头上方设置散热器23，该散热装器用来对打印头19的热量进行处理，防止打印头19热量堆积。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的活动部设置一散热风扇15，所述的散热风扇15的位置与所述散热器23对应，散热风扇15对上述的散热器23进行散热，加快散热速度。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的活动部分1下方设置一打印件冷却装置，其包括冷却风扇13和冷却喷嘴14，所述的冷却喷嘴14上方设置所述的冷却风扇13，冷却风扇通过隔离柱12固定在活动部分1的底部下方，本结构是对打印件进行散热。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的挤出部分2的导料导管设置为一个，并且包括一个材料压轮，所述的材料推动轮33和材料压轮之间设置打印线材。

作为对上述模块化3D打印挤出机的进一步描述，所述的挤出部分2的导料导管设置为两个，并且包括两个材料压轮24a、24b，所述的材料推动轮33位于两材料压轮24a、24b之间，如图2所示，为两个导料导管的示意图，途中，两导料口30a、30b位于挤出部分2的顶部，连通导料导管，两导料导管外侧分别设置一个材料压轮24a、24b，材料推动轮33位于中间，由此材料推动轮33与材料压轮之间设置打印线材。

以下是本实用新型的工作方式：

3D打印机挤出机是有三个部分组成的：活动部分11，挤出部分22和驱动部分33。活动部分1主体里面有直线4，由此整个挤出机可以在导轨5上进行直线的移动。用固定板17固定的驱动皮带18驱动挤出机。打印机开始运行之前要先把挤出机装好。在活动部分1前面被安装了挤出部分2。两个部分对应的位置用上固定销8与上销口27和两个下固定销9与两个下销口28调整。装在活动部分1里面两个上磁铁10和两个下磁铁11会吸引挤出部分2里面的两个上钢片26和两个下钢片25，由此保证挤出部分2对活动部分1适当的贴合。在活动部分1的后面被装了驱动部分3。它是用驱动部分3主体上面的四个扣子34固定的，当然也是需要活动部分1皮带扣16的配合。活动部分1主体上被装了步进发动机31。步进发动机31的曲轴32端部被装了材料推动轮33，其表面具有齿状，可让打印线材更容易粘在材料推动轮33上。安装的时候步进发动机31的曲轴33经过活动部分1口和挤出部分2口。零件安装好了之后一种材料挤出机里面材料推动轮33的位置为材料压轮的对侧，两种材料挤出机里面材料推动轮33的位置为两个材料住轮24a、24b的中间。在两种材料挤出机里面两种材料先后进入两个导料管。由此两种材料的位置为材料压轮24a、24b和材料推动轮33中间。在两种材料挤出机里面挤出部分2结构只能保证压住一种材料。材料推动轮33的旋转使材料移动并进入打印头19和打印喷嘴22。将打印喷嘴22加热到材料融化温度之后可以从打印喷嘴22里面挤出材料。打印头19是用发热管20加热的。打印头19加热温度可以用感温管21控制。为了不让热量进去挤出部分2主体并使其积聚在打印头19和打印喷嘴22里，打印头19上面有由散热器23组成的冷却区。并且活动部分1里面散热风扇15往这些散热器23吹。冷却打印件的冷却风扇13预防打印模型过热。冷却风扇13上面被装了冷却喷嘴14。冷却风扇13用隔离柱12被固定在活动部分1主体上，由此可以将冷却风扇13上面的空气吸进来。活动部分1包含挤出机控制加热冷却和材料推动的主要电子6。挤出部分2因为不需要接线而可以快速方便拆卸。活动部分1的电子与挤出部分2是通过排针接通的。挤出部分2和活动部分1都有排针板。为了将两个组件装起来需要将排针连接，这样可以保证电通。驱动部分3的发动机与活动部分1的电子是用传统的插座和线材连通的。

如果需要将挤出部分2换新的或者换新的版本（从一种材料换成两种的或者相反）要选打印机的“卸载材料”之选项并用手拔掉挤出部分2，使其从活动部分1分开。接下来要安装新的挤出部分2。

以上所述并非对本新型的技术范围作任何限制，凡依据本新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.模块化3D打印挤出机，其特征在于，依次包括挤出部分、活动部分和驱动部分，所述的活动部分的前面通过上、下分别设置的固定销与挤出部分的销口配合，活动部分的上、下部分设置的磁铁与所述的挤出部分对应位置设置的钢片相互贴合；所述的活动部分的后面通过与驱动部分的扣子相互扣合连接；所述的活动部分与所述的挤出部分通过排针电连接；所述的驱动部分的上部设置步进发动机，所述步进发动机连接水平延伸的曲轴，所述曲轴端部为材料推动轮，所述的曲轴穿过所述的活动部分并且在挤出部分与打印线材接触；所述的活动部分的电气装置设置在顶部。

2.根据权利要求1所述的模块化3D打印挤出机，其特征在于：所述的活动部分底部还包括直线车和驱动皮带，所述的驱动皮带通过固定板设置在活动部分的底部。

3.根据权利要求2所述的模块化3D打印挤出机，其特征在于：所述的挤出部分的打印头上方设置散热器。

4.根据权利要求3所述的模块化3D打印挤出机，其特征在于：所述的活动部设置一散热风扇，所述的散热风扇的位置与所述散热器对应。

5.根据权利要求4所述的模块化3D打印挤出机，其特征在于：所述的活动部分下方设置一打印件冷却装置，其包括冷却风扇和冷却喷嘴，所述的冷却喷嘴上方设置所述的冷却风扇。

6.根据权利要求5所述的模块化3D打印挤出机，其特征在于：所述的挤出部分的导料导管设置为一个，并且包括一个材料压轮，所述的材料推动轮和材料压轮之间设置打印线材。

7.根据权利要求5所述的模块化3D打印挤出机，其特征在于：所述的挤出部分的导料导管设置为两个，并且包括两个材料压轮，所述的材料推动轮位于两材料压轮之间。