CN216100280U - 3d打印材料废料回收机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种3D打印材料废料回收机，它有加热挤出模块和抽丝模块，加热挤出模块有挤出管、绞龙、加热器和挤出口，绞龙是一个安装在挤出管内的螺旋杆，通过联轴器由挤出电机带动，加热器是一个包套在挤出管上的电热器，用以加热融化筒内废料，挤出管上装有进料斗，挤出口装在挤出管末端；抽丝模块有座板和安装在座板上的导线轮、夹紧齿轮和规线轮，夹紧齿轮由抽丝电机带动，规线轮安装在夹紧连杆上由拉伸弹簧抵紧在夹紧齿轮上滚动；挤出模块和抽丝模块均安装在机座上，挤出模块在前，抽丝模块在后。本实用新型能够有效回收3D打印过程中产生的废料收集起来重新做成可供正常使用的3D打印材料，节约资源，避免浪费，降低成本。
Description
技术领域
本发明是一种3D打印材料废料回收机，特别是针对塑料打印材料的废料回收机。
背景技术
3D打印技术可以克服应用传统制造技术制作定制化产品生产成本高、消耗资源大、耗时长等缺点，应用在诸多领域，打印材料作为3D打印的重要物质基础，直接制约着3D打印技术的发展。
3D打印产业规模越来越大，3D打印材料在整个行业中的地位也愈加重要，在2017年，全球3D打印材料市场约占全部3D打印市场的36.63%，预计到未来几年，全球3D打印材料市场规模将会进一步扩张，且增速略大于全球3D打印市场，所占比重也会进一步提高。在3D打印材料越来越重要的现状下，材料废料也会产生的越来越多，无形中增添了大量的成本，在倡导保护环境、节约资源的大背景下，对于越来越多的3D打印材料废料，再次回收利用便成了一件迫在眉睫的事。但是目前还没有一种针对此问题的回收再生技术或设备。
发明内容
本实用新型针对上述问题，提出一种3D打印材料废料回收机，使其能够有效回收3D打印过程中产生的废料、残材，甚至是废品收集起来重新做成可供正常使用的3D打印材料，以节约资源，避免浪费，降低成本，以此克服现有技术的不足。
本实用新型提出的这种3D打印材料废料回收机，它有加热挤出模块和抽丝模块，其特征在于所述加热挤出模块有挤出管、绞龙、加热器和挤出口，绞龙是一个安装在挤出管内的螺旋杆，通过联轴器由挤出电机带动，加热器是一个包套在挤出管上的电热器，用以加热融化筒内废料，挤出管上装有进料斗将废料给入管内，挤出口装在挤出管末端，以便将熔融的废料挤成线状；所述抽丝模块有座板和安装在座板上的导线轮、夹紧齿轮和规线轮，夹紧齿轮由抽丝电机带动，规线轮安装在夹紧连杆上由拉伸弹簧抵紧在夹紧齿轮上滚动，导线轮为凹槽轮供挤出的废料线绕过传动到规线轮处，夹紧规整成粗线一致的再生3D打印线材；所述挤出模块和抽丝模块均安装在机座上，挤出模块在前，抽丝模块在后。
所述机座为山字形结构，粗端安装加热挤出模块，直条上安装抽丝模块。
所述机座上，在抽丝模块之后安装绕线筒，以便将抽出的3D打印再生线材卷成线卷，绕线筒由绕线电机带动。
所述导线轮为多个，紧邻的三个导线轮的轴心不在同一直线上，以便挤出的线材两面都得到凹槽的规整匀化。
所述夹紧连杆为一个拐角杆，其销轴安装在拐角处，上端安装规线轮，下端接拉伸弹簧，拉伸弹簧内有螺杆，通过轴销与夹紧连杆连接，另一端有调节螺母，以便调节规线轮与夹紧齿轮间的夹紧力。
所述夹紧连杆与拉伸弹簧的螺杆轴销限定在座板的槽孔内活动，以便将夹紧连杆限定在垂直平面内摆动。
机座用20×20mm铝型材制作。
挤出电机为减速电机，并采用PWM控制器进行控制。
所述加热器为薄片环状加热圈，与之配套的温度传感器采用K型压簧式热电偶。
在抽丝模块与绕线轮间设置吹风机给抽出的线材降温。
本实用新型的工作原理如下：
使用本实用新型前，先收集到的废弃3D打印材料，如PLA、ABS废弃或残缺料粉碎成颗粒，以便自动给入挤出管。
使用时，开动挤出电机，绞龙转动，接通加热圈，待温度升到预定温度时，将颗粒状回收废料倒入进料斗，回收废料便进入挤出管，在绞龙作用时被往前推进并融化，到达出料口时便被挤出成为线状，挤出的废料线条被旁边的吹风机吹凉，温度逐步降低，但还保持半软，人工将废料线条绕过导线轮，穿过夹紧齿轮与规线轮的间隙，绕到卷线筒上并开动绕线筒。这样不停地将废料颗粒倒入进料斗就可以将废料连续地熔融、挤出线条 、抽丝规整并绕成线卷，最终成为粗细一致的再生3D打印线材，供正常打印之用。
加工过程中，如果夹紧齿轮与规线轮间的压力过大或过小，可以扭动拉伸弹簧的调节螺母进行调节，直到合适。
加工完成后，关闭各电机和加热器，吹风机继续工作一定时间，让温度降至正常后再关闭。
本实用新型能够有效回收3D打印过程中产生的废料、残材，甚至是废品收集起来重新做成可供正常使用的3D打印材料，以节约资源，避免浪费，降低成本。
附图说明
图1是本实用新型的总装立体图。
图2是加热挤出模块部分集成立体图。
图3是抽丝模块部分集成立体图。
图4是绕线筒绕线电机集成立体图。
图5是机座立体图。
图6是挤出管进料斗和加热器集成示意图。
图7是挤出管主视图。
图8是挤出管俯视图（正剖面）。
图9是挤出管左视图。
图10是绞龙主视图。
图1－10中，各零部件的标号如下：
1－挤出电机；2－联轴器；3－进料斗；4－挤出管；5－绞龙；6－加热器；7－挤出口；8－座板；9－抽丝电机；10－绕线电机；11－绕线筒；12－铝型材支架；13－风机安装座；14－规线轮；15－拉伸弹簧；16－夹紧齿轮；17－夹紧连杆；18－导线轮；19－机座；20－光轴座；21－调节螺母；22－活动槽；23－连杆销轴；24－电机安装垫；25－挤出电机座。
具体实施方式
下面用附图进一步说明本实用新型。
如图1－10所示，机座19用20×20mm铝型材制作成一个山字形结构，先将光轴座20与挤出电机座25固定到机座上。加热挤出模块的挤出管4用钢管制作，与挤出管配套的绞龙5，末端用联轴器2与挤出电机1连接传动，挤出管安装在光轴座20上保持水平。挤出管上的进料斗3为漏斗状结构，下端固定在挤出管的入口处，挤出口7与挤出管做成一体或者单独做成一个零件用螺纹与挤出管连接，挤出口大小根据所挤丝线的粗细决定。本例挤出口直径1.75mm。可挤出与常用PLA、ABS塑料3D打印线材一致的线条。加热器6选用上述薄片环状加热圈，与之配套的温度传感器采用K型压簧式热电偶。
抽丝模块的座板8，选用亚克力板制作成一块长方形板固定在机座19上，导线轮18为七个，连同其销轴一起成两排安装在座板上，抽丝电机9安装在座板的另一面，电机轴穿过座板并装上夹紧齿16。夹紧齿轮并非传动齿轮，而是表面有麻花以增加摩擦力的滚轮，作用是与规线轮14一起拉动废料丝线。
规线轮与导线轮一样是凹槽轮，其凹槽的横截面形状为半圆，与所挤出线条一致。
如上所述，规线轮安装在夹紧连杆17的上端，通过拉伸弹簧15抵紧在夹紧齿轮上。夹紧连杆通过拐角处的连杆销轴23安装在座板上，下端通过销轴连接着拉伸弹簧15拉伸弹簧的另一端安装在座板上并装有一个调节螺杆和调节螺母。夹紧连杆与拉伸弹簧的销轴限定在活动槽22中摆动，以保证夹紧连杆不会偏斜。
绕线筒11通过绕线电机10固定在一个铝型材支架12上并整体安装在机座上，挨近抽丝模块。这样加热挤出模块、抽丝模块和绕线筒便形成了三点一线的流水作业，实现了对3D打印废料的重新加工利用。
未提及的零部件及标号如上所述。本例零部件的尺寸如图所示。
Claims (9)
1.一种3D打印材料废料回收机，它有加热挤出模块和抽丝模块，其特征在于所述加热挤出模块有挤出管、绞龙、加热器和挤出口，绞龙是一个安装在挤出管内的螺旋杆，通过联轴器由挤出电机带动，加热器是一个包套在挤出管上的电热器，用以加热融化筒内废料，挤出管上装有进料斗将废料给入管内，挤出口装在挤出管末端，以便将熔融的废料挤成线状；抽丝模块有座板和安装在座板上的导线轮、夹紧齿轮和规线轮，夹紧齿轮由抽丝电机带动，规线轮安装在夹紧连杆上由拉伸弹簧抵紧在夹紧齿轮上滚动，导线轮为凹槽轮供挤出的废料线绕过传动到规线轮处，夹紧规整成粗线一致的再生3D打印线材；所述挤出模块和抽丝模块均安装在机座上，挤出模块在前，抽丝模块在后。
2.根据权利要求1所述3D打印材料废料回收机，其特征在于机座为山字形结构，粗端安装加热挤出模块，直条上安装抽丝模块。
3.根据权利要求1所述3D打印材料废料回收机，其特征在于机座上，在抽丝模块之后安装绕线筒，以便将抽出的3D打印再生线材卷成线卷，绕线筒由绕线电机带动。
4.根据权利要求1所述3D打印材料废料回收机，其特征在于导线轮为多个，紧邻的三个导线轮的轴心不在同一直线上，以便挤出的线材两面都得到凹槽的规整匀化。
5.根据权利要求1所述3D打印材料废料回收机，其特征在于夹紧连杆为一个拐角杆，其销轴安装在拐角处，上端安装规线轮，下端接拉伸弹簧，拉伸弹簧内有螺杆，通过轴销与夹紧连杆连接，另一端有调节螺母。
6.根据权利要求1所述3D打印材料废料回收机，其特征在于夹紧连杆与拉伸弹簧的螺杆轴销限定在座板的活动槽内活动，以便将夹紧连杆限定在垂直平面内摆动。
7.根据权利要求1所述3D打印材料废料回收机，其特征在于挤出电机为减速电机，并采用PWM控制器进行控制。
8.根据权利要求1所述3D打印材料废料回收机，其特征在于加热器为薄片环状加热圈，与之配套的温度传感器采用K型压簧式热电偶。
9.根据权利要求1所述3D打印材料废料回收机，其特征在于在抽丝模块与绕线轮间设置吹风机给抽出的线材降温。
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