CN211709960U - 一种实现包裹的3d打印丝挤出设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，包括驱动件、螺杆、螺筒、加热套、纤维线，驱动件驱动连接螺杆，螺杆置于螺筒内部，加热套包裹在螺筒外壁，螺筒的一端具有用于添加包裹材料的进料斗，螺筒的另一端具有3D打印丝的出料口，所述螺杆中部具有贯穿的孔，纤维线穿过螺杆中部的孔，并由出料口穿出。本实用新型的有益效果：3D打印丝的强度增加，提高3D打印件的力学性能。

Description

一种实现包裹的3D打印丝挤出设备

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印领域，尤其涉及的是一种3D打印丝挤出设备。

背景技术

近年来，在制造领域最令人瞩目的应该是3D打印技术其在工业、军事、医疗以及日常生活中得到了极为广泛的应用，被认为是颠覆制造业体系的革命性技术。目前3D打印技术以丝状材料熔化后通过喷头挤出，通过挤出物的逐层堆积实现三维立体模型的成型的技术应用最为普遍。但由于其常用的耗材ABS和PLA材料本身特性的因素，打印制件存在强度低、韧性差、刚性不足等缺陷，为此，该类耗材打印器件只能在创意表达和小型覆盖件等非受力构件中得以应用。如何提高该类耗材打印件的刚度、强度、韧性等力学性能一直是该领域的研究热点。

目前，该领域研究多数采用添加复合材料的办法，来提高打印件力学性能。如将料粒材料添入3D打印耗材中的填丝法，使用两个打印头的双喷头法等，就目前文献反映，这些办法的实施，一定程度改善了3D打印件的力学性能，但部分技术还不成熟，还无法实现产业化生产。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有的3D打印材料强度低的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，包括驱动件、螺杆、螺筒、加热套、纤维线，驱动件驱动连接螺杆，螺杆置于螺筒内部，加热套包裹在螺筒外壁，螺筒的一端具有用于添加包裹材料的进料斗，螺筒的另一端具有3D打印丝的出料口，所述螺杆中部具有贯穿的孔，纤维线穿过螺杆中部的孔，并由出料口穿出。

本实用新型通过驱动件螺杆转动推动由进料斗加入的包裹材料(ABS/PLA等塑料粒子)前进，纤维线从螺杆一端穿入后在螺杆另一端与包裹材料汇合，将外部材料及增强材料复合成丝状，使得打印丝的强度增加，提高3D打印件的力学性能。

优选的，所述驱动件包括电机、皮带，电机的输出端连接皮带，皮带的另一端连接螺杆。

优选的，所述螺杆的中心轴线与螺筒的中心轴线大致重合。

优选的，所述螺筒为截面为圆形的长筒型结构，出料端为锥形。

优选的，所述螺杆为圆柱形结构。

优选的，所述加热套布置在进料斗与出料口之间的螺筒外壁上。

优选的，还包括用于释放纤维线的放线卷，放线卷放置在3D打印丝挤出设备靠近驱动件的一侧。

优选的，还包括用于收纳3D打印丝的收线卷，收线卷放置在3D打印丝挤出设备靠近出料端的一侧。

优选的，纤维线为玻璃纤维或碳纤维。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型通过驱动件螺杆转动推动由进料斗加入的包裹材料(ABS/PLA等塑料粒子)前进，纤维线从螺杆一端穿入后在螺杆另一端与包裹材料汇合，将外部材料及增强材料复合成丝状，使得打印丝的强度增加，提高3D打印件的力学性能；

(2)制得的3D打印丝，线径能保证1.75±0.02mm，内部纤维居中，完全能够达到打印高强度的效果；

(3)可以在原先的设备进行改进，增加螺杆中心孔，以及放线卷，改造成本低，性价比高。

附图说明

图1是本实用新型实施例一实现包裹的3D打印丝挤出设备的结构示意图；

图2是螺杆示意图；

图3是螺杆侧视图；

图4是本实用新型实施例二实现包裹的3D打印丝挤出设备的结构示意图。

图中标号：驱动件1、螺杆2、中心孔21、螺筒3、进料斗31、出料口32、加热套4、纤维线5、放线卷6、收线卷7。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

实施例一：

如图1所示，一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，包括驱动件1、螺杆2、螺筒3、加热套4、纤维线5；

驱动件1驱动连接螺杆2，螺杆2置于螺筒3内部，加热套4包裹在螺筒外壁，螺筒的一端具有用于添加包裹材料的进料斗31，螺筒的另一端具有3D打印丝的出料口32，所述螺杆2中部具有贯穿的中心孔21，纤维线5穿过螺杆2的中心孔21，并由出料口32穿出。

本实施例中，所述驱动件1包括电机、皮带，电机的输出端设有主动皮带轮，螺杆的右端设有从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮由皮带连接。除此之外，还可以是其他驱动件，能够实现带动螺杆转动以驱动包裹材料前行。

其中，所述螺筒3为截面为圆形的长筒型结构，右端设有进料斗31，进料斗为喇叭状，左端为出料口32，出料端为锥形。结合图2、图3所示，所述螺杆2为圆柱形结构。所述螺杆2的中心轴线与螺筒3的中心轴线大致重合。螺筒3和螺杆2均采用合金不锈钢材料，表面光滑且硬度大，螺杆2与螺筒3内壁之间的空隙均匀，使得包裹材料与纤维线5包裹的更加均匀。

所述加热套4布置在进料斗31与出料口32之间的螺筒3外壁上。加热套4为陶瓷外壳，内包裹金属加热丝，可以保证热量更快传导，加热套的作用是加热包裹材料。

本实施例中，纤维线5为玻璃纤维或碳纤维。

包裹材料为ABS/PLA等塑料粒子。

本实用新型通过驱动件1螺杆转动推动由进料斗加入的包裹材料(ABS/PLA等塑料粒子)前进，纤维线从螺杆一端穿入后在螺杆另一端与包裹材料汇合，将外部材料及增强材料复合成丝状，使得打印丝的强度增加，提高3D打印件的力学性能。

实施例二：

如图4所示，本实施例在实施例一的基础上，实现包裹的3D打印丝挤出设备还包括用于释放纤维线5的放线卷6，放线卷6放置在3D打印丝挤出设备的右侧。

以及，还包括用于收纳3D打印丝的收线卷7，收线卷7放置在3D打印丝挤出设备的左侧。

且放线卷6与收线卷7的高度设置尽量满足纤维线能够呈水平状态。

本实施例的工作过程：

将中心玻纤或者碳纤维从螺杆中心位置穿入，投入包裹材料，设备升温，待设备正常挤出后收线电机用皮带带动螺杆2转动推动包裹材料前进，纤维线5初始状态卷在放线卷6上，纤维线5从螺杆2右方穿入螺杆的中心孔以及螺筒的挤出模口(出料口32)，后缠绕在3D打印丝收线卷7上，待螺杆2稳定转动包裹材料在螺杆2内熔融匀速从模口流出后，收线卷6和放线卷7匀速收放线，调整螺杆2转速和收放线速度等参数调整线径稳定在设计线径。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，其特征在于，包括驱动件、螺杆、螺筒、加热套、纤维线，驱动件驱动连接螺杆，螺杆置于螺筒内部，加热套包裹在螺筒外壁，螺筒的一端具有用于添加包裹材料的进料斗，螺筒的另一端具有3D打印丝的出料口，所述螺杆中部具有贯穿的孔，纤维线穿过螺杆中部的孔，并由出料口穿出。

2.根据权利要求1所述的一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，其特征在于，所述驱动件包括电机、皮带，电机的输出端连接皮带，皮带的另一端连接螺杆。

3.根据权利要求1所述的一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，其特征在于，所述螺杆的中心轴线与螺筒的中心轴线大致重合。

4.根据权利要求1所述的一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，其特征在于，所述螺筒为截面为圆形的长筒型结构，出料端为锥形。

5.根据权利要求1所述的一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，其特征在于，所述螺杆为圆柱形结构。

6.根据权利要求1所述的一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，其特征在于，所述加热套布置在进料斗与出料口之间的螺筒外壁上。

7.根据权利要求1所述的一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，其特征在于，还包括用于释放纤维线的放线卷，放线卷放置在3D打印丝挤出设备靠近驱动件的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种实现包裹的3D打印丝挤出设备，其特征在于，还包括用于收纳3D打印丝的收线卷，收线卷放置在3D打印丝挤出设备靠近出料端的一侧。

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