CN213261124U - 一种用于3d打印不同硬度材料的进丝结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，包括：料位主动轮，用于将耗材送出；进丝主动轮、进丝从动轮，进丝主动轮和进丝从动轮之间留有适和耗材通过的间隙，进丝主动轮和进丝从动轮通过同步转动能够将耗材从料位主动轮上抽离；非导热材料管，一端连接料位主动轮，另一端连接进丝主动轮和进丝从动轮，用于将耗材从料位主动轮上导入到进丝主动轮和进丝从动轮中间的间隙；进丝主动轮的转轴处设有压力传感器，压力传感器与用于控制进丝主动轮的驱动机电连接，能够根据压力信号改变驱动机的转速。本实用新型采用双动力送料，低阻力的同时，匹配进丝及打印速度，有效防止耗材变形，可避免不同硬度塑料的进料过程中产生卡料、堵塞的情况。

Description

一种用于3D打印不同硬度材料的进丝结构

技术领域

本申请属于3D打印技术领域，尤其是涉及一种用于3D打印不同硬度材料的进丝结构。

背景技术

3D打印是一种利用数字数据直接成型的加工技术，其中FDM技术是熔融层积成型技术，是将热塑性材料加热融化，通过喷嘴的喷头挤出材料。目前FDM熔融沉积法作为目前应用材料种类最多的3D打印技术，不同的材料在宏观上具有不同的表现，在进料、熔融、挤出的过程的控制对打印质量起着尤为关键的作用，PLA、ABS等热塑性塑料材料的打印因材料表现为硬质更容易完成进丝，从而完成材料从进料、熔融、挤出过程，普通的打印机并未对弹性材料、柔性材料有更多的考虑，因其本身特点，在进料、熔融过程中容易出现在进丝机构中缠绕、卡料、无法正常挤出的情况，导致打印失败。

现有技术中有考虑打印机在打印过程中的压力问题，在打印机的喷嘴处设置压力传感器，压力传感器传到压力通过反馈来控制进丝速度，该方法并未考虑柔性材料的打印情况，柔性材料在打印过程中，若出现卡料的问题，往往会在喉管及进丝轮的部分形成压力，而非喷嘴处。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为解决现有技术中熔融层积成型技术3D打印在进料、熔融过程中容易出现在进丝机构中缠绕、卡料、无法正常挤出的情况，从而提供一种用于3D打印不同硬度材料的进丝结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，包括：

料位主动轮，用于将耗材送出；

进丝主动轮、进丝从动轮，所述进丝主动轮和进丝从动轮之间留有适和耗材通过的间隙，所述进丝主动轮和进丝从动轮通过同步转动能够将耗材从所述料位主动轮上抽离；

非导热材料管，一端连接所述料位主动轮，另一端连接所述进丝主动轮和进丝从动轮，用于将耗材从料位主动轮上导入到所述进丝主动轮和进丝从动轮中间的间隙；

所述进丝主动轮和/或所述进丝从动轮的转轴处设有压力传感器，所述压力传感器与用于控制所述进丝主动轮的驱动机电连接，能够根据压力信号改变所述驱动机的转速。

优选地，本实用新型的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，还包括：

喷嘴，用于挤出耗材，所述喷嘴的外部设有用于熔融耗材的加热块；

喉管，一端连接所述进丝主动轮和进丝从动轮，另一端连接所述喷嘴，用于将耗材从所述进丝主动轮和进丝从动轮中间的间隙处导入到所述喷嘴处。

优选地，本实用新型的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述喉管外部连接若干散热片，所述散热片的一侧设有散热风扇。

优选地，本实用新型的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述进丝主动轮和进丝从动轮的圆周上具有用于增加摩擦力的凹凸纹理。

优选地，本实用新型的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述进丝主动轮和进丝从动轮的直径为所用耗材直径的8-12倍。

优选地，本实用新型的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述非导热材料管和所述喉管与所述进丝主动轮和进丝从动轮连接处的切面轮廓与所述进丝主动轮和进丝从动轮的侧面弧形相契合。

优选地，本实用新型的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述非导热材料管和所述喉管与所述进丝主动轮和进丝从动轮连接处的切面与所述进丝主动轮和进丝从动轮的侧面空隙距离为耗材尺寸的四分之一到二分之一。

优选地，本实用新型的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述进丝主动轮和进丝从动轮具有沿圆周的凹槽，凹槽的轮廓和耗材匹配，所述凹槽的深度比耗材的半径小。

优选地，本实用新型的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述非导热材料管的材料为聚四氟乙烯或陶瓷。

优选地，本实用新型的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述料位主动轮上设有用于存放耗材的料盘，所述料位主动轮由料位驱动件驱动，所述料位驱动件的转速能够调节，所述料位主动轮的转动速度与所述进丝主动轮匹配。

本实用新型的有益效果是：双动力送料，低阻力的同时，匹配进丝及打印速度，有效防止耗材变形，可避免不同硬度塑料的进料过程中产生的卡料、堵塞、无法正常挤出的情况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构整体结构示意图；

图2是本申请实施例的非导热材料管和所述喉管与进丝主动轮和进丝从动轮之间连接处轮廓形状的示意图；

图3是本申请实施例的进丝从动轮结构示意图。

图中的附图标记为：

1料位主动轮

2进丝主动轮

3进丝从动轮

4非导热材料管

5喷嘴

6加热块

7喉管

71散热片

72散热风扇

31压力传感器

32凹槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

实施例

本实施例提供一种用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，如图1所示，包括：

料位主动轮1，用于将耗材送出；

进丝主动轮2、进丝从动轮3，所述进丝主动轮2和进丝从动轮3之间留有适和耗材通过的间隙，所述进丝主动轮2和进丝从动轮3通过同步转动能够将耗材从所述料位主动轮1上抽离；

非导热材料管4，一端连接所述料位主动轮1，另一端连接所述进丝主动轮2和进丝从动轮3，用于将耗材从料位主动轮1上导入到所述进丝主动轮2和进丝从动轮3中间的间隙；

所述进丝主动轮2和/或进丝从动轮3的转轴处设有压力传感器31，所述压力传感器31与用于控制所述进丝主动轮2的驱动机电连接，能够根据压力信号改变所述驱动机的转速。

具体的，本实施例中，料位主动轮1单独悬挂在机架上，进丝主动轮2、进丝从动轮3如图1所示并排设置，中间具有间隙，进丝从动轮3不具有驱动功能，是在进丝主动轮2的带动下随其转动，进丝主动轮2、进丝从动轮3与支撑结构连接，通过螺栓安装在支撑结构上。在本实施例中，如图3所示，所述进丝从动轮3的转轴处设有压力传感器31(在一个具体的实施例中，如图3所示，进丝从动轮3内部有轴承，轴承中间放置压力感应器31)，在卡料或者耗材的线径偏大时，压力传感器31受到向内(向进丝从动轮3圆心)的力增大，当耗材的线径变小或者材料的硬度较低时，受到向内的力减小，压力值反馈给驱动机(具体的，压力传感器杆连接信号接收器，然后连接到主控制板，转换为电信号)，驱动机的速度降低，待下面堵塞的料打印完成后，压力值恢复，该进丝主动轮2才会缓慢的开始转动，继续进行打印。本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，采用双动力送料(料位主动轮1和进丝主动轮2)，低阻力的同时，匹配进丝及打印速度，有效防止耗材变形，可避免不同硬度塑料的进料、熔融及打印过程中产生的卡料、堵塞、无法正常挤出的情况。

优选地，本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，如图1所示，还包括：

喷嘴5，用于挤出耗材，所述喷嘴5的外部设有用于熔融耗材的加热块6；

喉管7，一端连接所述进丝主动轮2和进丝从动轮3，另一端连接所述喷嘴5，用于将耗材从所述进丝主动轮2和进丝从动轮3中间的间隙处导入到所述喷嘴5处。

优选地，本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，如图1所示，所述喉管7外部连接若干散热片71，所述散热片71的一侧设有散热风扇72。喉管7内需要保持低温，避免耗材在通过喉管7之前就被熔融，这样就不利用耗材的正常挤出，通过喉管7外部连接若干散热片71以及散热片71的一侧设有散热风扇72，能够持续给喉管7降温，避免耗材的传输出现异常。

优选地，本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，如图1所示，所述进丝主动轮2和进丝从动轮3的圆周上具有用于增加摩擦力的凹凸纹理。凹凸纹理可增加与耗材产品的摩擦力，有利于对耗材的牵引。

优选地，本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述进丝主动轮2和进丝从动轮3的直径为所用耗材直径的8-12倍。该尺寸可有效地加大轮体与耗材的接触面积，通过增大接触面积来增加对耗材的进丝控制，减少对低硬度材料形状的影响。因轮体的尺寸是普通转轮的3-5倍，所以接触面积大，有力防止的硬度较低的耗材在进丝过程中发生变形，也增加了压力传感器的受力面积。

优选地，本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，如图2所示，所述非导热材料管4和所述喉管7与所述进丝主动轮2和进丝从动轮3连接处的切面轮廓与所述进丝主动轮2和进丝从动轮3的侧面弧形相契合。能够便于所述进丝主动轮2和进丝从动轮3的圆周与非导热材料管4和所述喉管7内的耗材接触。

优选地，本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述非导热材料管4和所述喉管7与所述进丝主动轮2和进丝从动轮3连接处的切面与所述进丝主动轮2和进丝从动轮3的侧面空隙距离为耗材尺寸的四分之一到二分之一。

优选地，本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，喉管的长度为10-15mm。

优选地，本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述非导热材料管4的材料为聚四氟乙烯或陶瓷。

优选地，本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述料位主动轮1上设有用于存放耗材的料盘，所述料位主动轮1由料位驱动件驱动，所述料位驱动件的转速能够调节。该料位驱动件速度可单独控制，用以进丝主动轮2在进丝过程中由于拉力导致耗材变形的情况发生，具体的，比如耗材出现缠绕现象时耗材被拉紧，此时料位驱动件加速送料，避免耗材拉伸变形。并且，所述料位主动轮1的转动速度与所述进丝主动轮2匹配，可以同步加速或同步减速，保证送料更加稳定。

优选地，本实施例的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，所述进丝主动轮2和进丝从动轮3具有沿圆周的凹槽32，凹槽32的轮廓和耗材匹配，但凹槽32的深度比耗材的半径小，如图3所示，以进丝从动轮3为例，凹槽32能够增加轮体与耗材的接触面，进一步的，还可以在凹槽32内也成型凹凸的纹理，增加摩擦系数。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，其特征在于，包括：

料位主动轮(1)，用于将耗材送出；

进丝主动轮(2)、进丝从动轮(3)，所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)之间留有适和耗材通过的间隙，所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)通过同步转动能够将耗材从所述料位主动轮(1)上抽离；

非导热材料管(4)，一端连接所述料位主动轮(1)，另一端连接所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)，用于将耗材从料位主动轮(1)上导入到所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)中间的间隙；

所述进丝主动轮(2)和/或所述进丝从动轮(3)的转轴处设有压力传感器，所述压力传感器与用于控制所述进丝主动轮(2)的驱动机电连接，能够根据压力信号改变所述驱动机的转速。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，其特征在于，还包括：

喷嘴(5)，用于挤出耗材，所述喷嘴(5)的外部设有用于熔融耗材的加热块(6)；

喉管(7)，一端连接所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)，另一端连接所述喷嘴(5)，用于将耗材从所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)中间的间隙处导入到所述喷嘴(5)处。

3.根据权利要求2所述的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，其特征在于，所述喉管(7)外部连接若干散热片(71)，所述散热片(71)的一侧设有散热风扇(72)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，其特征在于，所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)的圆周上具有用于增加摩擦力的凹凸纹理。

5.根据权利要求1-3任一项所述的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，其特征在于，所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)的直径为所用耗材直径的8-12倍。

6.根据权利要求2-3任一项所述的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，其特征在于，所述非导热材料管(4)和所述喉管(7)与所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)连接处的切面轮廓与所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)的侧面弧形相契合。

7.根据权利要求6所述的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，其特征在于，所述非导热材料管(4)和所述喉管(7)与所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)连接处的切面与所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)的侧面空隙距离为耗材尺寸的四分之一到二分之一。

8.根据权利要求2-3任一项所述的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，其特征在于，所述进丝主动轮(2)和进丝从动轮(3)具有沿圆周的凹槽(32)，凹槽(32)的轮廓和耗材匹配，所述凹槽(32)的深度比耗材的半径小。

9.根据权利要求1-3任一项所述的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，其特征在于，所述非导热材料管(4)的材料为聚四氟乙烯或陶瓷。

10.根据权利要求1-3任一项所述的用于3D打印不同硬度材料的进丝结构，其特征在于，所述料位主动轮(1)上设有用于存放耗材的料盘，所述料位主动轮(1)由料位驱动件驱动，所述料位驱动件的转速能够调节，所述料位主动轮(1)的转动速度与所述进丝主动轮(2)匹配。

Images