CN217073364U - 一种3d打印挤出机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种3D打印挤出机构，涉及打印机技术领域。包括通过打印头安装座、电机、送料组件和加热挤出组件，电机安装于打印头安装座上；送料组件包括挤出摇臂、喉管、齿轮和轴承，挤出摇臂开设有进料口，齿轮和轴承分别设置于进料口下方的两侧，齿轮套设于电机的输出轴上；加热挤出组件包括喉管、喷头、预热套和加热块，喉管设于齿轮和轴承的下方，并与进料口对齐，喉管向下延伸与喷头连接，预热套和加热块套设于喉管外部，并自上而下紧靠喷头设置。通过预热套设置于加热块的上方，加热块发热时，预热套吸收加热块的热量，构建一个预加热腔室，对打印耗材进行预热，使打印耗材提前加热，吸收足够多的热量，在较短的时间内融化。

Description

一种3D打印挤出机构

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体而言，涉及一种3D打印挤出机构。

背景技术

随着科学技术的进步，3D打印技术走入了我们的视野，3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

现在市面上也充斥着各式各样的3D打印机，3D打印大多采用ABS材料、PCL材料、PLA材料、PETG材料等高分子材料进行打印，但是这种高分子打印材料在常温下为固体，3D打印机需要流体材料进行打印，因此需要将打印材料加热至75摄氏度左右时成为流体进行打印。

现有的3D打印机采用挤出加热块加热耗材，工作时，进料机构送来的料丝由喉管依次进入喷头，加热块内的热源产生的热量，由热源依次传导至加热块、喉管/喷头以及喉管和喷头内的料丝，使料丝在喉管和喷头内受热熔融，熔融后的料丝由喷头挤压出，喉管比较长，料丝于喉管内受热后，通常由固态变成黏糊状态，进入喷头后，要求料丝继续受热，由黏糊状态变成熔融状态挤出，然而，由于热量由热源传导至喷头内的料丝上，期间中间传递介质过多，根据接触热阻的定义，热传导途径中接触界面数量越多则热量损耗越大，可知，热量由热源传导至喷头内的料丝上的过程中损耗较大，相对应地，喷头内的料丝所吸收的热量则较少，加上喷头长度又通常较短，只有10mm-15mm，料丝于喷头内行程短、吸热又少，完全熔融挤出所需的时间较长，也即挤出速度较慢。

针对现有技术的不足，提供一种能解决上述背景技术中提出的问题的3D打印挤出机构是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D打印挤出机构，其能够针对现有技术中的不足之处，提出解决方案，具有结构简单，设计合理，能对打印耗材进行预热，使打印耗材吸收热量多，加快打印耗材的融化等特点。

本实用新型的实施例提供一种3D打印挤出机构：

包括打印头安装座、电机、送料组件和加热挤出组件，所述电机安装于所述打印头安装座上；

所述送料组件包括挤出摇臂、喉管、齿轮和轴承，所述挤出摇臂开设有进料口，所述齿轮和所述轴承分别设置于所述进料口下方的两侧，所述齿轮套设于所述电机的输出轴上；

所述加热挤出组件包括喉管、喷头、预热套和加热块，所述喉管设于所述齿轮和所述轴承的下方，并与所述进料口对齐，所述喉管向下延伸与所述喷头连接，所述预热套和所述加热块套设于所述喉管外部，并自上而下紧靠所述喷头设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述预热套包括内层的铝合金衬套和外层的保温衬套。

在本实用新型的一些实施例中，所述保温衬套采用聚四氟乙烯材质制成。

在本实用新型的一些实施例中，还包括模型散热组件和送料散热组件，所述模型散热组件包括模型冷却风扇和导风罩，所述导风罩的一端与所述模型冷却风扇的底部连通，所述导风罩的另一端与所述喷头相对设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述导风罩设有两个出风口，两个所述出风口垂直设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述送料散热组件包括送料冷却风扇、电机散热器和喉管散热器，所述电机散热器设于所述电机的底部，所述喉管散热器套设于所述喉管外部并位于所述预热套上方，所述送料冷却风扇设于所述电机散热器和所述喉管散热器的一侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述电机散热器由多个竖直的散热翅片组成。

在本实用新型的一些实施例中，所述喉管散热器由多个圆盘散热片组成。

在本实用新型的一些实施例中，所述喉管散热器的上方设有挤出机座，所述挤出机座外侧设有电磁铁安装支架，所述电磁铁安装支架上设有电磁铁。

在本实用新型的一些实施例中，所述轴承为H型轴承。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本实用新型通过打印头安装座、电机、送料组件和加热挤出组件，所述电机安装于所述打印头安装座上；所述送料组件包括挤出摇臂、喉管、齿轮和轴承，所述挤出摇臂开设有进料口，所述齿轮和所述轴承分别设置于所述进料口下方的两侧，所述齿轮套设于所述电机的输出轴上；所述加热挤出组件包括喉管、喷头、预热套和加热块，所述喉管设于所述齿轮和所述轴承的下方，并与所述进料口对齐，所述喉管向下延伸与所述喷头连接，所述预热套和所述加热块套设于所述喉管外部，并自上而下紧靠所述喷头设置。通过所述送料组件将打印耗材送入下方加热挤出组件，通过加热块发热，将热量传递至喉管和喷头，从而加热喉管内的打印耗材，使打印耗材由固体变为流体喷出，进行打印；通过预热套设置于加热块的上方，加热块发热时，预热套吸收加热块的热量，构建一个预加热腔室，对打印耗材进行预热，使打印耗材提前加热，吸收足够多的热量，在较短的时间内融化，形成流体喷出，避免热量吸收不够，喷出固定颗粒影响打印成品。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例一种3D打印挤出机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一种3D打印挤出机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一种3D打印挤出机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中一种3D打印挤出机构的结构示意图。

附图标记：1、打印头安装座；2、电机；3、挤出摇臂；4、齿轮；5、轴承；6、进料口；7、喉管；8、喷头；9、预热套；10、加热块；11、铝合金衬套；12、保温衬套；13、模型冷却风扇；14、导风罩；15、出风口；16、送料冷却风扇；17、电机散热器；18、喉管散热器；19、电磁铁；20、电磁铁安装支架；21、挤出机座；22、第一安装板；23、第二安装板；24、第三安装板。

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中的附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，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。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参照图1-图4，图1为本实用新型实施例一种3D打印挤出机构的结构示意图；图2为本实用新型实施例一种3D打印挤出机构的结构示意图；图3为本实用新型实施例一种3D打印挤出机构的结构示意图；图4为本实用新型实施例中一种3D打印挤出机构的结构示意图；

具体包括：包括打印头安装座1、电机2、送料组件和加热挤出组件，电机2安装于打印头安装座1上；

送料组件包括挤出摇臂3、齿轮4和轴承5，挤出摇臂3开设有进料口6，齿轮4和轴承5分别设置于进料口6下方的两侧，齿轮4套设于电机2的输出轴上；

加热挤出组件包括喉管7、喷头8、预热套9和加热块10，喉管7设于齿轮4和轴承5的下方，并与进料口6对齐，喉管7向下延伸与喷头8连接，预热套9和加热块10套设于喉管7外部，并自上而下紧靠喷头8设置。

在本申请的实施例中，本实用新型通过打印头安装座1、电机2、送料组件和加热挤出组件，电机2安装于打印头安装座1上；送料组件包括挤出摇臂3、喉管7、齿轮4和轴承5，挤出摇臂3开设有进料口6，齿轮4和轴承5分别设置于进料口6下方的两侧，齿轮4套设于电机2的输出轴上；加热挤出组件包括喉管7、喷头8、预热套9和加热块10，喉管7设于齿轮4和轴承5的下方，并与进料口6对齐，喉管7向下延伸与喷头8连接，预热套9和加热块10套设于喉管7外部，并自上而下紧靠喷头8设置。通过送料组件将打印耗材送入下方加热挤出组件，通过加热块10发热，将热量传递至喉管7和喷头8，从而加热喉管7内的打印耗材，使打印耗材由固体变为流体喷出，进行打印；通过预热套9设置于加热块10的上方，加热块10发热时，预热套9吸收加热块10的热量，构建一个预加热腔室，对打印耗材进行预热，使打印耗材提前加热，吸收足够多的热量，在较短的时间内融化，形成流体喷出，避免热量吸收不够，喷出固定颗粒影响打印成品。

下面，将对本示例性实施例中一种3D打印挤出机构作进一步地说明。

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述电机2安装于打印头安装座1上，打印头安装座1呈横置的工字型，分别包括位于两侧的第一安装板22、第二安装板23和位于中间的竖直向下的第三安装板24，第一安装板22用于固定该挤出机，上述电机2设于第三安装板24的一侧。

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述送料组件包括挤出摇臂3、齿轮4和轴承5，挤出摇臂3开设有进料口6，齿轮4和轴承5分别设置于进料口6下方的两侧，便于将打印耗材输送至下方的加热挤出组件，齿轮4套设于电机2的输出轴上。

需要说明的是，上述轴承5为H型轴承5，H型轴承5方便输送打印耗材，具体为打印耗材从进料口6进入，电机2驱动齿轮4转动，轴承5在挤出摇臂3的驱动下转动，在齿轮4和H型轴承5的转动下，打印耗材从H型轴承5的内凹处向下输送。

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述加热挤出组件包括喉管7、喷头8、预热套9和加热块10，喉管7设于齿轮4和轴承5的下方，并与进料口6对齐，喉管7向下延伸与喷头8连接，预热套9和加热块10套设于喉管7外部，并自上而下紧靠喷头8设置。

进一步地，上述齿轮4和轴承5的下方还设有挤出机座21，喉管7穿过上述挤出机座21，挤出机座21的两端分别固定在上述第一安装板22和第二安装板23上；上述齿轮4的一侧还设有弹簧件，弹簧件的一端连接于挤出机座21的顶部，弹簧件的另一端连接于挤出摇臂3的底部，弹簧件用于给挤出摇臂3提供上下摇摆的动力，从而使挤出摇臂3挤压轴承5转动，带动打印耗材的运送。

在一具体实现中，打印耗材从上述进料口6送入，电机2工作带动齿轮4转动，轴承5也与打印耗材接触，和齿轮4一起将3D打印耗材向下输送到加热块10进行加热，预热套9吸收下方加热块10的热量，构建一个预加热腔室，对喉管7内的打印耗材提前进行预热，延长喉管7内的打印耗材吸收热量的时间，使打印耗材吸收足够多的热量而快速融化，由固定材料变为流体材料，从喷头8喷出，从而进行打印。

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述预热套9包括内层的铝合金衬套11和外层的保温衬套12，铝合金材质导热性好，能快速吸收下方加热块10的热量；

进一步地，上述外层的保温衬套12采用聚四氟乙烯制成，聚四氟乙烯耐高温且保温性能好，能减少铝合金衬套11的热量损失。

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，3D打印挤出机构还包括模型散热组件和送料散热组件，模型散热组件包括模型冷却风扇13和导风罩14，导风罩14的一端与模型冷却风扇13的底部连通，导风罩14的另一端与喷头8相对设置。

需要说明的是，上述模型冷却风扇13固定于第二安装板23上，通过模型冷却风扇13对打印的模型进行冷却，具体为模型冷却风扇13的风从导风罩14的一端进入，从另一端吹出，导风罩14的另一端与喷头8相对设置，以使吹出的冷却风能作用到打印模型上。

进一步地，上述导风罩14包括两个出风口15，两个出风口15呈90°垂直设置，上述喷头8位于直角中心线上，能消除喷头8的阻风效应，提高模型的冷却效率。

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述送料散热组件包括送料冷却风扇16、电机散热器17和喉管散热器18，电机散热器17设于电机2的底部，喉管散热器18套设于喉管7外部并位于预热套9上方，送料冷却风扇16设于电机散热器17和喉管散热器18的一侧；具体地，电机散热器17和喉管散热器18并排设置，送料冷却风扇16设置于电机散热器17和喉管散热器18的一侧，工作时，能同时作用与电机散热器17和喉管散热器18上，同时对电机2和喉管7进行散热，提高整体散热能力。

进一步地，上述电机散热器17由多个竖直的散热翅片组成，上述喉管散热器18由多个圆盘散热片组成，能分别对电机2和喉管7进行均匀散热，加强散热强度。

在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述挤出机座21外侧设有电磁铁安装支架20，电磁铁安装支架20上设有电磁铁19，电磁铁19提供磁吸附功能，为电磁铁19提供一个安装支架，使电磁铁19的安装更加便捷，且不会受到其他部件的阻挡，而影响磁吸附功能，提高挤出机的功能性。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印挤出机构，其特征在于，包括打印头安装座、电机、送料组件和加热挤出组件，所述电机安装于所述打印头安装座上；

所述送料组件包括挤出摇臂、齿轮和轴承，所述挤出摇臂开设有进料口，所述齿轮和所述轴承分别设置于所述进料口下方的两侧，所述齿轮套设于所述电机的输出轴上；

所述加热挤出组件包括喉管、喷头、预热套和加热块，所述喉管设于所述齿轮和所述轴承的下方，并与所述进料口对齐，所述喉管向下延伸与所述喷头连接，所述预热套和所述加热块套设于所述喉管外部，并自上而下紧靠所述喷头设置。

2.根据权利要求1所述的3D打印挤出机构，其特征在于，所述预热套包括内层的铝合金衬套和外层的保温衬套。

3.根据权利要求2所述的3D打印挤出机构，其特征在于，所述保温衬套采用聚四氟乙烯材质制成。

4.根据权利要求1所述的3D打印挤出机构，其特征在于，还包括模型散热组件和送料散热组件，所述模型散热组件包括模型冷却风扇和导风罩，所述导风罩的一端与所述模型冷却风扇的底部连通，所述导风罩的另一端与所述喷头相对设置。

5.根据权利要求4所述的3D打印挤出机构，其特征在于，所述导风罩设有两个出风口，两个所述出风口垂直设置。

6.根据权利要求4所述的3D打印挤出机构，其特征在于，所述送料散热组件包括送料冷却风扇、电机散热器和喉管散热器，所述电机散热器设于所述电机的底部，所述喉管散热器套设于所述喉管外部并位于所述预热套上方，所述送料冷却风扇设于所述电机散热器和所述喉管散热器的一侧。

7.根据权利要求6所述的3D打印挤出机构，其特征在于，所述电机散热器由多个竖直的散热翅片组成。

8.根据权利要求6所述的3D打印挤出机构，其特征在于，所述喉管散热器由多个圆盘散热片组成。

9.根据权利要求6所述的3D打印挤出机构，其特征在于，所述喉管散热器的上方设有挤出机座，所述挤出机座外侧设有电磁铁安装支架，所述电磁铁安装支架上设有电磁铁。

10.根据权利要求1所述的3D打印挤出机构，其特征在于，所述轴承为H型轴承。

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