CN206415609U - 一种3d打印挤出成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种3D打印挤出成型机，包括机架，设置在机架上的X轴行走机构、Y轴行走机构、Z轴行走机构，连接在行走机构上的挤出装置，设置在挤出装置下方的打印平台，和设置在机架上连接并控制各行走机构及挤出装置工作的控制面板；所述的X轴行走机构和Y轴行走机构连接并驱动挤出装置在X轴或Y轴平面平行运动，所述的Z轴行走机构连接并驱动打印平台使其上下升降运动。本实用新型采用X轴、Y轴和Z轴三维形式的行走机构，结构简单，使用和维修方法，打印行走线路灵活，效率高。本实用新型挤出装置填装合金材料进行3D打印，依材料设计，打印成功率高。本实用新型结构灵巧、简单，是一种比较经济的打印设备，整体造价比较低廉，安装方便。

Description

一种3D打印挤出成型机

技术领域

本实用新型涉及3D打印设备，特别指一种3D打印挤出成型机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。3D打印无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地所缩短了产品的生产周期，提高了生产率。

现有3D打印机挤出机大多数采用丝条作为原料，然后通过齿轮咬住丝条与滑轮配合将丝料送进加热区将其挤出，这种丝料挤出机遇到以下的问题：流速受到限制，不能快速大量的吐丝，挤出的力度不够强，导致堵头的现象比较多。材料限制性比较大，有些尼龙料，PC料等其他复合材料，必须要拉成丝才能打印。遇到打印大零件时，材料供需不稳定，需要很大的丝料盘。丝料盘里的丝料是由一根很长的丝卷曲而成，导致丝料在打印过程中打结的现象，从而导致打印失败。综上可知，现有打印机挤出机存在工作效率低，产能不高，结构复杂，不易操作，生产或购买成本高等不足。

发明内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种3D打印挤出成型机。

本实用新型的技术方案包括机架，设置在机架上的X轴行走机构、Y轴行走机构、Z轴行走机构，连接在行走机构上的挤出装置，设置在挤出装置下方的打印平台，和设置在机架上连接并控制各行走机构及挤出装置工作的控制面板；所述的X轴行走机构和Y轴行走机构连接并驱动挤出装置在X轴或Y轴平面平行运动，所述的Z轴行走机构连接并驱动打印平台使其上下升降运动。

在其中一个实施例中，所述的挤出装置设置在Y轴行走机构上，包括打印材料容器、挤压板、挤压螺杆和挤压电机，其中所述挤压板的底端置于打印材料容器内，所述挤压螺杆的一端连接挤压板、另一端连接挤压电机；所述的挤压电机驱动挤压螺杆向下运动，带动挤压板将打 印材料容器内的打针材料挤出。

进一步的，所述的打印材料容器为带加热元件的容器。

进一步的，所述的打印材料容器底端设置挤出打印头，该打印头为2mm的流出口。

在其中一个实施例中，所述的X轴行走机构包括对应设置于机架顶端的主动X轴滑动丝杆、从动X轴滑动丝杆，对应设置在两X轴滑动丝杆上的主动X轴滑块、从动X轴滑块，其中主动X轴滑动丝杆的端部设置有一X轴电机；所述的Y轴行走机构设置在主动X轴滑块与从动X轴滑块之间；所述的X轴电机驱动主动X轴滑动丝杆旋转带动主动X轴滑块、从动X轴滑块、从动X轴滑动丝杆及Y轴行走机构同步X轴方向行走。

进一步的，所述的X轴电机上连接有与主动X轴滑动丝杆平行设置的X轴皮带，所述的主动X轴滑块一端搁置在X轴皮带上，X轴电机启动时同步带动该X轴皮带转动以辅助搁置在皮带上的主动X轴滑块平稳行走。

在其中一个实施例中，所述的Y轴行走机构包括设置在X轴行走机构上的Y轴滑动丝杆，设置在Y轴滑动丝杆上的Y轴滑块，和设置在Y轴滑动丝杆一端的Y轴电机，所述的挤出装置安装在所述Y轴滑块上；所述的Y轴电机驱动Y轴滑动丝杆旋转带动Y轴滑块及挤出装置Y轴方向行走。

进一步的，所述的Y轴电机上连接有与Y轴滑动丝杆平行设置的Y轴皮带，所述的Y轴滑块一端搁置在Y轴皮带上，Y轴电机启动时同步带动该Y轴皮带转动以辅助搁置在皮带上的Y轴滑块平稳行走。

在其中一个实施例中，所述的Z轴行走机构包括对应设置在打印平台两端的两组组件，每组组件均包括有一根Z轴滑动丝杆、两根滑动滑杆和一个Z轴电机，所述Z轴滑动丝杆穿设于打印平台上并螺纹装配，所述滑动滑杆分设于Z轴滑动丝杆两边亦穿过打印平台、且两端固定于机架上，所述Z轴电机连接在Z轴滑动丝杆端部，所述的Z轴电机驱动Z轴滑动丝杆旋转、同时带动打印平台在滑动滑杆辅助下平稳的上、下行走。

本实用新型的优点及有益效果：

本实用新型采用X轴行走机构、Y轴行走机构和Z轴行走机构的三维模式的行走设计，结构简单，使用和维修方法，打印行走线路灵活，效率高。本实用新型挤出装置填装合金材料进行3D打印，依材料设计，打印成功率高。本实用新型结构灵巧、简单，是一种比较经济的打 印设备，整体造价比较低廉，安装方便。

附图说明

图1是本实用新型立体结构示意图。

图2是图1A向视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被认为是“设置”或“连接”在另一个元件上，它可以是直接设置或连接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例：

如图1、2所示，本3D打印挤出成型机包括机架1，包括由主动X轴滑动丝杆2、从动X轴滑动丝杆3、主动X轴滑块4、从动X轴滑块5、X轴电机6、X轴皮带7组成的X轴行走机构，包括由Y轴滑动丝杆8、Y轴滑块9、Y轴电机10、Y轴皮带11组成的Y轴行走机构，包括由Z轴电机12、滑动滑杆13、Z轴滑动丝杆14组成的Z轴行走机构，包括由打印材料容器15、挤压板16、挤压螺杆17、挤压电机18组成的挤出装置，还包括打印平台19和控制面板20。所述挤出装置连接在Y轴行走机构上，打印平台19设置在挤出装置下方，控制面板20连接并控制各行走机构和挤出装置工作。所述X轴行走机构和Y轴行走机构连接并驱动挤出装置在X轴或Y轴平面平行运动，所述Z轴行走机构连接并驱动打印平台使其上下升降运动。

具体的，控制面板20为整个操作系统和几个电机连线起来的核心控制部位，打印平台19的升降控制，挤出装置的可控温度以及运动轨迹均由控制面板20操作控制。

具体的，打印成品21在打印平台19上打印成型，所有成型物品在此平台中打印堆积成型，如图1所示，挤出装置的打印头正在运行打印物品边缘的运动轨迹。

如图1所示，X轴行走机构包括对应设置于机架1顶端的主动X轴滑动丝杆2、从动X轴滑动丝杆3，对应设置在两X轴滑动丝杆上的主动X轴滑块4、从动X轴滑块5。主动X轴滑动丝杆2的端部设置X轴电机6。Y轴行走机构设置在主动X轴滑块4与从动X轴滑块5之间。X轴电机6上连接有与主动X轴滑动丝杆2平行设置的X轴皮带7。主动X轴滑块4一端搁置在X轴皮带7上。工作时，X轴电机6驱动主动X轴滑动丝杆2旋转带动主动X轴滑块4、从动X轴滑5块、从动X轴滑动丝杆3及Y轴行走机构同步X轴方向行走。同时，X轴电机6启动带动X轴皮带7转动辅助搁置在皮带上的主动X轴滑块4平稳行走。X轴行走机构的运动轨迹为30mm/秒，X轴行走促使Y轴行走机构与挤出装置的整个X轴线运动。

如图1所示，Y轴行走机构包括设置在X轴行走机构的主动X轴滑块4和从动X轴滑块5之间的Y轴滑动丝杆8，设置在Y轴滑动丝杆8上的Y轴滑块9，和设置在Y轴滑动丝杆8一端的Y轴电机10。挤出装置安装在Y轴滑块9上。Y轴电机10上连接有与Y轴滑动丝杆8平行设置的Y轴皮带11，Y轴滑块9一端搁置在Y轴皮带11上。工作时，Y轴电机10驱动Y轴滑动丝杆8旋转带动Y轴滑块9及挤出装置Y轴方向行走。同时，Y轴电机10启动带动Y轴皮带11转动以辅助搁置在皮带上的Y轴滑块9平稳行走。Y轴行走机构带动挤出装置Y轴方向移动(30mm/秒)，促使挤出机构打印头的Y轴线运动。

如图1、2所示，Z轴行走机构包括对应设置在打印平台两端的两组组件，每组组件均包括有一根Z轴滑动丝杆14、两根滑动滑杆13和一个Z轴电机12。Z轴滑动丝杆14穿设于打印平台19上并螺纹装配。滑动滑杆13分设于Z轴滑动丝杆14两边亦穿过打印平台19，且两端固定于机架1上。Z轴电机12连接在Z轴滑动丝杆14底端。工作时，Z轴电机12驱动Z轴滑动丝杆14旋转，同时带动打印平台19在滑动滑杆13辅助下平稳的上、下行走。Z轴行走机构带动整个打印平台19的Z轴上升与下降，两根滑动滑杆14，促使整个打印平台19在打印过程更稳固。

如图1所示，挤出装置的挤压板16的底端置于打印材料容器15内。带螺旋纹的挤压螺杆17的一端连接挤压板16、另一端连接挤压电机18。挤压螺杆17的两边设置有辅助挤压杆22。挤压电机18装配在挤压螺杆17的顶端，它的主要功能是带动挤压螺杆17旋转和挤压板16挤压可加热的打印材料容器15里面的材料，该打印材料容器15内装合金粉末进行成品打印。随着X、Y轴电机的走动挤出打印，挤出电机18是以8S/圈的速度转动，挤压板16向下挤压 距离是0.3mm/秒。打印材料容器15为带加热元件的容器，最高温达到75摄氏度，由控制面板来主控整个转速以及容器的温度，该加热元件可以为电加热元件或者其它加热元件。打印材料容器15底端设置挤出打印头，该打印头为2mm的流出口。工作时，挤压电机18驱动挤压螺杆17向下运动，带动挤压板16将打印材料容器15内的打针材料挤出。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种3D打印挤出成型机，其特征在于包括机架，设置在机架上的X轴行走机构、Y轴行走机构、Z轴行走机构，连接在行走机构上的挤出装置，设置在挤出装置下方的打印平台，和设置在机架上连接并控制各行走机构及挤出装置工作的控制面板；

所述的X轴行走机构和Y轴行走机构连接并驱动挤出装置在X轴或Y轴平面平行运动，所述的Z轴行走机构连接并驱动打印平台使其上下升降运动。

2.根据权利要求1所述的3D打印挤出成型机，其特征在于所述的挤出装置设置在Y轴行走机构上，包括打印材料容器、挤压板、挤压螺杆和挤压电机，其中所述挤压板的底端置于打印材料容器内，所述挤压螺杆的一端连接挤压板、另一端连接挤压电机；所述的挤压电机驱动挤压螺杆向下运动，带动挤压板将打印材料容器内的打针材料挤出。

3.根据权利要求2所述的3D打印挤出成型机，其特征在于所述的打印材料容器为带加热元件的容器。

4.根据权利要求2所述的3D打印挤出成型机，其特征在于所述的打印材料容器底端设置挤出打印头，该打印头为2mm的流出口。

5.根据权利要求1所述的3D打印挤出成型机，其特征在于所述的X轴行走机构包括对应设置于机架顶端的主动X轴滑动丝杆、从动X轴滑动丝杆，对应设置在两X轴滑动丝杆上的主动X轴滑块、从动X轴滑块，其中主动X轴滑动丝杆的端部设置有一X轴电机；所述的Y轴行走机构设置在主动X轴滑块与从动X轴滑块之间；所述的X轴电机驱动主动X轴滑动丝杆旋转带动主动X轴滑块、从动X轴滑块、从动X轴滑动丝杆及Y轴行走机构同步X轴方向行走。

6.根据权利要求5所述的3D打印挤出成型机，其特征在于所述的X轴电机上连接有与主动X轴滑动丝杆平行设置的X轴皮带，所述的主动X轴滑块一端搁置在X轴皮带上，X轴电机启动时同步带动该X轴皮带转动以辅助搁置在皮带上的主动X轴滑块平稳行走。

7.根据权利要求1所述的3D打印挤出成型机，其特征在于所述的Y轴行走机构包括设置在X轴行走机构上的Y轴滑动丝杆，设置在Y轴滑动丝杆上的Y轴滑块，和设置在Y轴滑动丝杆一端的Y轴电机，所述的挤出装置安装在所述Y轴滑块上；所述的Y轴电机驱动Y轴滑动丝杆旋转带动Y轴滑块及挤出装置Y轴方向行走。

8.根据权利要求7所述的3D打印挤出成型机，其特征在于所述的Y轴电机上连接有与Y轴滑动丝杆平行设置的Y轴皮带，所述的Y轴滑块一端搁置在Y轴皮带上，Y轴电机启动时同步带动该Y轴皮带转动以辅助搁置在皮带上的Y轴滑块平稳行走。

9.根据权利要求1所述的3D打印挤出成型机，其特征在于所述的Z轴行走机构包括对应设置在打印平台两端的两组组件，每组组件均包括有一根Z轴滑动丝杆、两根滑动滑杆和一个Z轴电机，所述Z轴滑动丝杆穿设于打印平台上并螺纹装配，所述滑动滑杆分设于Z轴滑动丝杆两边亦穿过打印平台、且两端固定于机架上，所述Z轴电机连接在Z轴滑动丝杆端部，所述的Z轴电机驱动Z轴滑动丝杆旋转、同时带动打印平台在滑动滑杆辅助下平稳的上、下行走。