CN210651174U - 一种阵列式陶泥高效3d打印成型装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，包括承载机架、喷头主体、打印喷嘴、工作台、回转机构、温度传感器及控制电路；承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构，所述喷头主体嵌于承载机架内并通过导向滑轨与承载机架内表面滑动连接，所述打印喷嘴设置在喷嘴主体下表面，所述承载机架内表面底部均布有若干导轨，所述工作台通过回转机构与承载机架滑动连接；本新型一方面可有效满足提高了打印设备结构布局的合理性及可靠性，极大的降低了设备运行及维护作业的劳动强度及成本，并提高了设备运行的稳定性，另一方面可在有效简化对3D打印设备结构，降低了设备作业运行能耗的同时，有效的提高对陶泥3D打印成型作业的工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于3D打印设备技术领域，具体涉及一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置。
背景技术
随着3D打印行业的兴起，打印技术得到了突飞猛进的发展，打印机设备也在不断被优化，FDM3D打印技术，即熔融沉积成型，是利用高温将各种丝材(如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等)加热熔化，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物；其中，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，普通的FDM3D打印技术只能使用丝状材料作为原料，但是很多适合3D打印的材料无法做成丝状，比如陶泥材料，因此具有一定的局限性。
实用新型内容
针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，该新型结构简单、使用灵活方便，通用性好，一方面可有效满足提高了打印设备结构布局的合理性及可靠性，极大的降低了设备运行及维护作业的劳动强度及成本，并提高了设备运行的稳定性，另一方面可在有效简化对3D打印设备结构，降低了设备作业运行能耗的同时，有效的提高对陶泥3D打印成型作业的工作效率。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，包括承载机架、喷头主体、打印喷嘴、工作台、回转机构、温度传感器及控制电路；所述承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构，所述喷头主体至少一个，嵌于承载机架内并通过导向滑轨与承载机架内表面滑动连接，所述喷头主体轴线与承载机架轴线平行分布，所述打印喷嘴至少一个，所述打印喷嘴设置在喷嘴主体下表面，并且所述打印喷嘴与喷嘴主题相互连通，所述承载机架内表面底部均布有若干导轨，所述导轨轴线与承载机架轴线呈平行或垂直分布，所述工作台至少一个，所述工作台设置在导轨上表面，并且所述工作台通过回转机构与承载机架滑动连接；所述喷头主体包括箱体、泥浆喷头、第一热空气喷头、第二热空气喷头、第一电加热丝、陶泥储存罐、泥浆泵、气泵；所述箱体为横截面为矩形设置的箱体结构，所述泥浆喷头至少一个，所述泥浆喷头设置在箱体内，所述泥浆喷头与箱体相互连通，所述泥浆喷头轴线与箱体轴线平行分布，所述第一热空气喷头设置在泥浆喷头一侧，所述第一热空气喷头轴线与泥浆喷头轴线呈0°-70°夹角，所述第二热空气喷头设置在泥浆喷头另一侧，所述第二热空气喷头轴线与泥浆喷头轴线也呈0°-70°夹角，所述泥浆喷头位于第一热空气喷头与第二热空气喷头之间，所述第一电加热丝呈螺旋环绕包覆在泥浆喷头外表面，并且所述第一电加热丝轴线与泥浆喷头轴线同轴分布，所述陶泥储存罐设置在喷头主体上表面，所述泥浆泵设置在陶泥储存罐一侧，所述陶泥储存罐通过泥浆泵经泥浆管与泥浆喷头相互连通，所述气泵设置在陶泥储存罐另一侧，所述气泵通过气管分别连接到第一热空气喷头、第二热空气喷头上；所述打印喷嘴包括筒体、碳纤维加热丝、热气喷管、热气喷嘴、水汽喷管、水汽喷嘴、热气发生器、冷气发生器；所述筒体为梯形结构设置，所述碳纤维加热丝内附于筒体内表面，所述碳纤维加热丝轴线与筒体轴线同轴分布，所述热气喷管设置在筒体外表面一侧，所述热气喷嘴设置在热气喷管下方，所述热气喷管与热气喷嘴相互连通，所述水汽喷管设置在筒体外表面另一侧，所述水汽喷嘴设置在水汽喷管下方，所述水汽喷管与水汽喷嘴相互连通，所述热气发生器设置在热气喷管上方，所述热气发生器通过热气喷管与热气喷嘴相互连通，所述冷气发生器设置在冷气喷管上方，所述冷气发生器通过冷气喷管与冷气喷嘴相互连通；所述温度传感器至少一个，嵌于筒体内表面，所述温度传感器均沿筒体轴线均布，所述控制电路均通过滑槽安装在承载机架外表面，并分别与温度传感器、回转机构、喷头主体的第一电加热丝、泥浆泵、气泵及打印喷嘴的碳纤维加热丝、热气发生器、冷气发生器电气连接。
进一步的，所述箱体外表面包覆有至少一层散热铝片，所述散热铝片轴线与箱体轴线同轴分布。
进一步的，所述泥浆喷头上表面通过转台机构与箱体内表面顶部相互连接，并且所述转台机构与控制电路电气连接。
进一步的，所述第一热空气喷头、第二热空气喷头的外表面也包覆有至少一个第二电加热丝，所述第二电加热丝呈螺旋环绕分别包覆在第一热空气喷头、第二热空气喷头外表面，所述第二电加热丝均与控制电路电气连接。
进一步的，所述泥浆喷头与第一热空气喷头之间设置有第一管芯，所述第一管芯轴线与泥浆喷头轴线平行分布，并且所述第一管芯外表面包覆有至少一个第三电加热丝，所述第三电加热丝呈螺旋环绕分别包覆在第一管芯外表面，所述第三电加热丝轴线与第一管芯轴线同轴分布，所述第三电加热丝均与控制电路电气连接。
进一步的，所述泥浆喷头与第二热空气喷头之间设置有第二管芯，所述第二管芯轴线与泥浆喷头轴线平行分布，并且所述第二管芯外表面包覆有至少一个第四电加热丝，所述第四电加热丝呈螺旋环绕分别包覆在第二管芯外表面，所述第四电加热丝轴线与第二管芯轴线同轴分布，所述第四电加热丝均与控制电路电气连接。
进一步的，所述热气喷管通过第一软管连接到热气喷嘴上。
进一步的，所述水汽喷管通过第二软管连接到水汽喷嘴上。
进一步的，所述筒体外表面包覆有至少一层保温棉，所述所述保温棉轴线与筒体轴线同轴分布，所述保温棉内表面通过魔术贴粘接到筒体外表面。
进一步的，所述控制电路为基于工业单片机的自动控制电路，且所述控制电路另设数据通讯装置。
采用上述技术方案，本实用新型的有益效果：
一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，本新型结构简单、使用灵活方便，通用性好，一方面可有效满足提高了打印设备结构布局的合理性及可靠性，极大的降低了设备运行及维护作业的劳动强度及成本，并提高了设备运行的稳定性，另一方面可在有效简化对3D打印设备结构，降低了设备作业运行能耗的同时，有效的提高对陶泥3D打印成型作业的工作效率。
附图说明
图1是本实用新型中一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置的结构示意图；
图2是本实用新型中喷头主体与打印喷嘴相连接的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型：
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
结合图1所示：一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，包括承载机架1、喷头主体2、打印喷嘴3、工作台4、回转机构5、温度传感器6及控制电路7；所述承载机架1为轴线与水平面垂直分布的框架结构，所述喷头主体2至少一个，嵌于承载机架1内并通过导向滑轨8与承载机架1内表面滑动连接，所述喷头主体2轴线与承载机架1轴线平行分布，所述打印喷嘴3至少一个，所述打印喷嘴3设置在喷嘴主体2下表面，并且所述打印喷嘴3与喷嘴主题2相互连通，所述承载机架1内表面底部均布有若干导轨9，所述导轨9轴线与承载机架1轴线呈平行或垂直分布，所述工作台4至少一个，所述工作台4设置在导轨9上表面，并且所述工作台4通过回转机构5与承载机架1滑动连接；所述喷头主体2包括箱体11、泥浆喷头12、第一热空气喷头13、第二热空气喷头14、第一电加热丝15、陶泥储存罐16、泥浆泵17、气泵18；所述箱体11为横截面为矩形设置的箱体结构，所述泥浆喷头12至少一个，所述泥浆喷头12设置在箱体11内，所述泥浆喷头12与箱体11相互连通，所述泥浆喷头12轴线与箱体11轴线平行分布，所述第一热空气喷头13设置在泥浆喷头12一侧，所述第一热空气喷头13轴线与泥浆喷头12轴线呈0°-70°夹角，所述第二热空气喷头14设置在泥浆喷头12另一侧，所述第二热空气喷头14轴线与泥浆喷头12轴线也呈0°-70°夹角，所述泥浆喷头12位于第一热空气喷头13与第二热空气喷头14之间，所述第一电加热丝15呈螺旋环绕包覆在泥浆喷头12外表面，并且所述第一电加热丝15轴线与泥浆喷头12轴线同轴分布，所述陶泥储存罐16设置在喷头主体2上表面，所述泥浆泵17设置在陶泥储存罐16一侧，所述陶泥储存罐16通过泥浆泵17经泥浆管与泥浆喷头12相互连通，所述气泵18设置在陶泥储存罐16另一侧，所述气泵18通过气管分别连接到第一热空气喷头13、第二热空气喷头14上；所述打印喷嘴3包括筒体21、碳纤维加热丝22、热气喷管23、热气喷嘴24、水汽喷管25、水汽喷嘴26、热气发生器27、冷气发生器28；所述筒体21为梯形结构设置，所述碳纤维加热丝22内附于筒体21内表面，所述碳纤维加热丝22轴线与筒体21轴线同轴分布，所述热气喷管23设置在筒体21外表面一侧，所述热气喷嘴24设置在热气喷管23下方，所述热气喷管23与热气喷嘴24相互连通，所述水汽喷管25设置在筒体21外表面另一侧，所述水汽喷嘴26设置在水汽喷管25下方，所述水汽喷管25与水汽喷嘴26相互连通，所述热气发生器27设置在热气喷管23上方，所述热气发生器27通过热气喷管23与热气喷嘴24相互连通，所述冷气发生器28设置在冷气喷管25上方，所述冷气发生器28通过冷气喷管25与冷气喷嘴26相互连通；所述温度传感器6至少一个，嵌于筒体21内表面，所述温度传感器6均沿筒体21轴线均布，所述控制电路7均通过滑槽10安装在承载机架1外表面，并分别与温度传感器6、回转机构5、喷头主体2的第一电加热丝15、泥浆泵17、气泵18及打印喷嘴3的碳纤维加热丝22、热气发生器27、冷气发生器28电气连接。
本实施例中，所述箱体11外表面包覆有至少一层散热铝片20，所述散热铝片20轴线与箱体11轴线同轴分布。
本实施例中，所述泥浆喷头12上表面通过转台机构30与箱体11内表面顶部相互连接，并且所述转台机构30与控制电路4电气连接。
本实施例中，所述第一热空气喷头13、第二热空气喷头14的外表面也包覆有至少一个第二电加热丝40，所述第二电加热丝40呈螺旋环绕分别包覆在第一热空气喷头13、第二热空气喷头14外表面，所述第二电加热丝40均与控制电路4电气连接。
本实施例中，所述泥浆喷头12与第一热空气喷头13之间设置有第一管芯50，所述第一管芯50轴线与泥浆喷头12轴线平行分布，并且所述第一管芯50外表面包覆有至少一个第三电加热丝60，所述第三电加热丝60呈螺旋环绕分别包覆在第一管芯50外表面，所述第三电加热丝60轴线与第一管芯50轴线同轴分布，所述第三电加热丝60均与控制电路4电气连接。
本实施例中，所述泥浆喷头12与第二热空气喷头14之间设置有第二管芯70，所述第二管芯70轴线与泥浆喷头12轴线平行分布，并且所述第二管芯70外表面包覆有至少一个第四电加热丝80，所述第四电加热丝80呈螺旋环绕分别包覆在第二管芯70外表面，所述第四电加热丝80轴线与第二管芯70轴线同轴分布，所述第四电加热丝80均与控制电路4电气连接。
本实施例中，所述热气喷管23通过第一软管90连接到热气喷嘴24上。
本实施例中，所述水汽喷管25通过第二软管100连接到水汽喷嘴26上。
本实施例中，所述筒体21外表面包覆有至少一层保温棉200，所述所述保温棉200轴线与筒体21轴线同轴分布，所述保温棉200内表面通过魔术贴粘接到筒体21外表面。
本实施例中，所述控制电路4为基于工业单片机的自动控制电路，且所述控制电路另设数据通讯装置。
在具体实施中，首先对承载机架、喷头主体、打印喷嘴、工作台、回转机构、温度传感器及控制电路进行组装连接。
在进行陶泥3D打印成型作业时，将一定比例混合好的陶泥泥浆通过泥浆泵经泥浆喷头打入到打印喷嘴的筒体内，当陶泥泥浆在经过泥浆喷头时通过外壁上设置的电机热丝进行加热，流入到筒体内的陶泥泥浆同时由气泵对第一热空气喷头与第二热空气喷头的双重加热和筒体内表面的碳纤维加热丝相互配合作业，使其加热效果更好，便于快速的融化陶泥；并使陶泥泥浆通过打印喷嘴输出时进行打印，在陶泥泥浆脱离打印喷嘴附着至成型体上之前，打印喷嘴一侧的冷气发生器中水汽通过水汽喷管再经水汽喷嘴喷出雾化并对陶泥泥浆进行湿润，帮助陶泥泥浆完全附着的同时也能保持已成型部位的湿度；在成型过程中热气发生器中热气通过热气喷管再经热气喷嘴会喷出干燥高温气体在表面形成一层硬壳，定型的同时也方便了打印完成后取下，移动模型。
同时，并且采用第一管芯、第二管芯的设置，便于将不同颜色的耗材按照一定比例的进料率进料，并将其充分融化混合以生成一种全新的颜色或混色，可实现任意颜色模型的打印，使打印件更加绚丽多彩。
在进行打印作业的同时，由温度传感器对加热的温度进行检测，并根据检测到的温度作为控制信号，由控制电路调控第一电加热丝、气泵、碳纤维加热丝、第二电加热丝、第三电加热丝、第四电加热丝的工作状态及效率，从而达到精确调控3D打印作业温度的目的。
与此同时，通过回转机构对工作台、转台机构对泥浆喷头的工作角度和位置进行调整，从而达到提高3D打印成型设备应用时的便捷性、灵活性和通用性。
本新型结构简单、使用灵活方便，通用性好，一方面可有效满足提高了打印设备结构布局的合理性及可靠性，极大的降低了设备运行及维护作业的劳动强度及成本，并提高了设备运行的稳定性，另一方面可在有效简化对3D打印设备结构，降低了设备作业运行能耗的同时，有效的提高对陶泥3D打印成型作业的工作效率。
本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，其特征在于：包括承载机架、喷头主体、打印喷嘴、工作台、回转机构、温度传感器及控制电路；所述承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构，所述喷头主体至少一个，嵌于承载机架内并通过导向滑轨与承载机架内表面滑动连接，所述喷头主体轴线与承载机架轴线平行分布，所述打印喷嘴至少一个，所述打印喷嘴设置在喷嘴主体下表面，并且所述打印喷嘴与喷嘴主题相互连通，所述承载机架内表面底部均布有若干导轨，所述导轨轴线与承载机架轴线呈平行或垂直分布，所述工作台至少一个，所述工作台设置在导轨上表面，并且所述工作台通过回转机构与承载机架滑动连接；所述喷头主体包括箱体、泥浆喷头、第一热空气喷头、第二热空气喷头、第一电加热丝、陶泥储存罐、泥浆泵、气泵；所述箱体为横截面为矩形设置的箱体结构，所述泥浆喷头至少一个，所述泥浆喷头设置在箱体内，所述泥浆喷头与箱体相互连通，所述泥浆喷头轴线与箱体轴线平行分布，所述第一热空气喷头设置在泥浆喷头一侧，所述第一热空气喷头轴线与泥浆喷头轴线呈0°-70°夹角，所述第二热空气喷头设置在泥浆喷头另一侧，所述第二热空气喷头轴线与泥浆喷头轴线也呈0°-70°夹角，所述泥浆喷头位于第一热空气喷头与第二热空气喷头之间，所述第一电加热丝呈螺旋环绕包覆在泥浆喷头外表面，并且所述第一电加热丝轴线与泥浆喷头轴线同轴分布，所述陶泥储存罐设置在喷头主体上表面，所述泥浆泵设置在陶泥储存罐一侧，所述陶泥储存罐通过泥浆泵经泥浆管与泥浆喷头相互连通，所述气泵设置在陶泥储存罐另一侧，所述气泵通过气管分别连接到第一热空气喷头、第二热空气喷头上；所述打印喷嘴包括筒体、碳纤维加热丝、热气喷管、热气喷嘴、水汽喷管、水汽喷嘴、热气发生器、冷气发生器；所述筒体为梯形结构设置，所述碳纤维加热丝内附于筒体内表面，所述碳纤维加热丝轴线与筒体轴线同轴分布，所述热气喷管设置在筒体外表面一侧，所述热气喷嘴设置在热气喷管下方，所述热气喷管与热气喷嘴相互连通，所述水汽喷管设置在筒体外表面另一侧，所述水汽喷嘴设置在水汽喷管下方，所述水汽喷管与水汽喷嘴相互连通，所述热气发生器设置在热气喷管上方，所述热气发生器通过热气喷管与热气喷嘴相互连通，所述冷气发生器设置在冷气喷管上方，所述冷气发生器通过冷气喷管与冷气喷嘴相互连通；所述温度传感器至少一个，嵌于筒体内表面，所述温度传感器均沿筒体轴线均布，所述控制电路均通过滑槽安装在承载机架外表面，并分别与温度传感器、回转机构、喷头主体的第一电加热丝、泥浆泵、气泵及打印喷嘴的碳纤维加热丝、热气发生器、冷气发生器电气连接。
2.根据权利要求1所述一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，其特征在于：所述箱体外表面包覆有至少一层散热铝片，所述散热铝片轴线与箱体轴线同轴分布。
3.根据权利要求1所述一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，其特征在于：所述泥浆喷头上表面通过转台机构与箱体内表面顶部相互连接，并且所述转台机构与控制电路电气连接。
4.根据权利要求1所述一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，其特征在于：所述第一热空气喷头、第二热空气喷头的外表面也包覆有至少一个第二电加热丝，所述第二电加热丝呈螺旋环绕分别包覆在第一热空气喷头、第二热空气喷头外表面，所述第二电加热丝均与控制电路电气连接。
5.根据权利要求1所述一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，其特征在于：所述泥浆喷头与第一热空气喷头之间设置有第一管芯，所述第一管芯轴线与泥浆喷头轴线平行分布，并且所述第一管芯外表面包覆有至少一个第三电加热丝，所述第三电加热丝呈螺旋环绕分别包覆在第一管芯外表面，所述第三电加热丝轴线与第一管芯轴线同轴分布，所述第三电加热丝均与控制电路电气连接。
6.根据权利要求1所述一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，其特征在于：所述泥浆喷头与第二热空气喷头之间设置有第二管芯，所述第二管芯轴线与泥浆喷头轴线平行分布，并且所述第二管芯外表面包覆有至少一个第四电加热丝，所述第四电加热丝呈螺旋环绕分别包覆在第二管芯外表面，所述第四电加热丝轴线与第二管芯轴线同轴分布，所述第四电加热丝均与控制电路电气连接。
7.根据权利要求1所述一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，其特征在于：所述热气喷管通过第一软管连接到热气喷嘴上。
8.根据权利要求1所述一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，其特征在于：所述水汽喷管通过第二软管连接到水汽喷嘴上。
9.根据权利要求1所述一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，其特征在于：所述筒体外表面包覆有至少一层保温棉，所述保温棉轴线与筒体轴线同轴分布，所述保温棉内表面通过魔术贴粘接到筒体外表面。
10.根据权利要求1所述一种阵列式陶泥高效3D打印成型装置，其特征在于：所述控制电路为基于工业单片机的自动控制电路，且所述控制电路另设数据通讯装置。
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