一种高精度的3D打印耗材拉丝装置制造方法及图纸

技术编号:20641173 阅读:20 留言:0更新日期:2019-03-23 02:01
本发明专利技术公开了一种高精度的3D打印耗材拉丝装置,包括支架,支架顶部的一端安装有控制器,支架顶部的另一端设有固定筒,固定筒的底部设有集料部,且集料部外侧的固定筒侧壁内部设有第四加热管。本发明专利技术通过漏斗腔流动的液蜡可对高温丝材进行初步冷却,对应导圆辊的环形凹槽可对丝材起到向上托起的力进一步消除重力对丝材的影响,并且又对丝材起到了导圆滚圆的目的,且可使丝材表面形成一层薄薄的蜡保护层,通过3个风扇加快液蜡在丝材表面的凝结速度,防止丝材在水平方向受重力影响,将丝材导入水温为64℃的水中,将丝材表面的蜡保护层除去,对蜡进行重复利用,节约资源,防止形成的丝材截面为水滴型或者“D”字形使制备的丝材圆度高,均匀性好。

A High Precision Drawing Device for 3D Printing Consumables

The invention discloses a high-precision wire drawing device for 3D printing consumables, including a bracket, a controller is installed at one end of the bracket top, a fixed cylinder is arranged at the other end of the bracket top, a aggregate part is arranged at the bottom of the fixed cylinder, and a fourth heating pipe is arranged inside the side wall of the fixed cylinder outside the aggregate part. The liquid wax flowing through the funnel chamber can preliminarily cool the high temperature wire, and the ring groove corresponding to the guide roller can exert upward lifting force to further eliminate the influence of gravity on the wire, and also can guide the wire to circle, and can form a thin wax protective layer on the surface of the wire. Through three fans, the condensation speed of liquid wax on the surface of the wire can be accelerated. It can prevent silk from being affected by gravity in horizontal direction. It can lead silk into water with water temperature of 64 C, remove wax protective layer on the surface of silk, reuse wax, save resources and prevent the formation of silk cross-section as water droplet or \D\ shape, so that the prepared silk has high roundness and good uniformity.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度的3D打印耗材拉丝装置
本专利技术涉及耗材拉丝领域,具体的涉及一种高精度的3D打印耗材拉丝装置。
技术介绍
增材制造技术(也称“3D打印”)是基于计算机三维CAD模型,采用逐层堆积的方式直接制造三维物理实体的方法,增材制造技术可以在一台设备上快速精密地制造出任意复杂形状和结构的零部件,从而实现“自由制造”,与传统加工技术相比,增材制造可降低加工成本20%-40%以上,缩短产品研发周期约80%,增材制造作为一项前瞻性、战略性技术,其工程应用性很强,领域跨度大,对未来制造业,尤其是高端制造的发展十分重要。其中熔融沉积快速原型制造(FDM)是一种将各种热熔性的丝状/粉体材料加热熔化挤出成型技术,它具有设备简单、工艺干净、运行成本低且不产生垃圾,可以快速构建中空零件等优点。相比于针对军工的选择性激光融化设备(SLM),FDM打印机价格低廉,易于推广并尽快应用于工艺品、模具、汽车零部件直接制造等民用工业。目前,国内3D打印耗材还在采用传统的挤出、冷却、绕丝工艺,由于3D打印耗材对丝材的线径要求很严格,目前市面上大多采用1.75±0.02mm的规格,如此高的精度要求,拉丝工艺有严格的要求,特别是对于结晶或者半结晶的聚丙烯、聚酰胺等材料,高温熔化后粘度较低,在传统的水平拉丝工艺中,由于重力的影响,形成的丝材截面多为水滴型或者“D”字形。
技术实现思路
1.要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种高精度的3D打印耗材拉丝装置,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。2.技术方案为解决上述问题,本专利技术采取如下技术方案:一种高精度的3D打印耗材拉丝装置,包括支架,支架顶部的一端安装有控制器,支架顶部的另一端设有固定筒,固定筒的底部设有集料部,且集料部外侧的固定筒侧壁内部设有第四加热管,第四加热管与控制器电连接,集料部上方的固定筒内侧壁通过2个轴承座安装有导圆筒,导圆筒的侧壁内部设有水浴腔,水浴腔内部等间距设有多个第二加热管,第二加热管与控制器电连接,且水浴腔的内部设有第二温度传感器,第二温度传感器的输出端与控制器的输入端电性连接,水浴腔上方的导圆筒侧壁上设有溢流槽,导圆筒的内侧从上至下依次设有漏斗腔、包覆通道以及导圆腔,且包覆通道分别与漏斗腔、导圆腔连通,漏斗腔正上方设有挤出机,且挤出机挤出口位于漏斗腔的中心线位置处,包覆通道外侧的导圆筒外侧壁上设有第二齿轮,第二齿轮一侧的固定筒内侧壁固定有第一电机,第一电机与控制器电连接,第一电机的输出端固定连接有第一齿轮,且第一齿轮与第二齿轮相互啮合,导圆腔内部的两侧皆竖直安装有3个导圆辊,导圆辊的外侧设有环形凹槽,导圆辊导圆辊的输出端延伸至固定筒一侧固定连接有第三齿轮,且第三齿轮上方的固定筒外侧壁固定有第四电机,第四电机与控制器电连接,第四电机的输出端固定有第四齿轮,且第四齿轮的外侧与对应第三齿轮的外侧之间连接有链条,固定筒一侧的顶部焊接有储料箱,储料箱的侧壁内部等间距设有多个第三加热管,第三加热管与控制器电连接,储料箱靠近导圆筒一侧的顶端设有连接管,且连接管远离储料箱的一端延伸至溢流槽内部,储料箱下方的固定筒外侧壁固定有抽水泵,抽水泵与控制器电连接,抽水泵的输入管延伸至集料部内部底端,抽水泵的输出管延伸至储料箱内部的底端,固定筒一侧的支架顶部设有加热箱,加热箱侧壁的内部设有多个第一加热管,第一加热管与控制器电连接,加热箱内部的一侧安装有第一温度传感器,第一温度传感器的输出端与控制器输入端电性连接,加热箱内部顶端靠近第一温度传感器一侧设有第四导向轮,第四导向轮下方的加热箱内部安装有第三导向轮,第三导向轮远离第四导向轮一侧的加热箱内部设有隔板,隔板远离第三导向轮一侧的加热箱内部设有第五导向轮,第五导向轮上方的加热箱内部设有第一导向轮,加热箱与固定筒之间焊接有支撑杆,且支撑杆上等间距设有3个风扇,风扇与控制器电连接,加热箱远离固定筒一侧的支架顶部设有支撑架,且支撑架的一侧安装有第二电机,第二电机与控制器电连接,第二电机的输出端延伸至支撑架内部固定连接有绕丝轴。优选的,导圆筒下方的固定筒内部设有第五导向轮,第五导向轮一侧的固定筒侧壁设有第三通孔。优选的,加热箱两侧的顶部设有第二通孔。优选的,第五导向轮的底部、第三通孔、第二通孔、第四导向轮的顶部、第一导向轮的顶部以及绕丝轴的顶部位于同一高度。优选的,第三导向轮与第五导向轮位于同一高度,且第三导向轮与第五导向轮之间的隔板上设有第一通孔。优选的,导圆辊的环形凹槽的半径为1.76mm,挤出机挤出口的半径为1.75mm。优选的,集料部呈漏斗状。3.有益效果1、本专利技术导圆筒的内侧从上至下依次设置漏斗腔、包覆通道以及导圆腔,并且在漏斗腔内部盛装液蜡,液蜡从漏斗腔通过包覆通道流入导圆腔,而挤出机挤出的丝材依次通过漏斗腔、包覆通道以及导圆腔时,由于液蜡的熔点为57~63℃,可对高温丝材进行初步冷却,并且液蜡可在丝材表面形成一层石蜡层,起到保护膜的作用,防止丝材受重力影响,造成形成的丝材截面为水滴型。2、本专利技术包覆通道外侧的导圆筒外侧壁上设置第二齿轮,第二齿轮一侧的固定筒内侧壁固定第一电机,第一电机的输出端固定连接第一齿轮,且第一齿轮与第二齿轮相互啮合,并在导圆腔内部的两侧皆竖直安装3个导圆辊,导圆辊的外侧设置环形凹槽,导圆辊导圆辊的输出端延伸至固定筒一侧固定连接第三齿轮,且第三齿轮上方的固定筒外侧壁固定第四电机,第四电机的输出端固定第四齿轮,且第四齿轮的外侧与对应第三齿轮的外侧之间连接链条,丝材在进入导圆腔内部通过导圆腔两侧设置的3个导圆辊的环形凹槽,由于导圆辊的环形凹槽的半径为1.85mm,挤出机挤出口的半径为1.75mm,而2个第四电机的输出端转动带动2个第四齿轮朝与丝材运动方向相反的反向进行转动,而第四齿轮转动通过链条带动第三齿轮转动,使导圆腔两侧设置的3个导圆辊转动反向与丝材运动方向相反,同时,第一电机的输出端转动通过第一齿轮带动导圆筒整体发生转动,所以当丝材通过导圆腔两侧设置的3个导圆辊的环形凹槽时,这时相对应的2个导圆辊的环形凹槽,可对丝材起到向上托起的力进一步消除重力对丝材的影响,并且又对丝材起到了导圆滚圆的目的,提高了丝材圆度,同时可使丝材表面形成一层薄薄的蜡保护层。3、本专利技术的通过在导圆筒的侧壁内部设置水浴腔,水浴腔内部等间距设置多个第二加热管,且水浴腔的内部设置第二温度传感器,对导圆筒进行水浴加热,同时对温度进行检测,防止导圆筒内侧液蜡凝固。4、本专利技术的水浴腔上方的导圆筒侧壁上设置溢流槽,在固定筒的底部设置集料部,且集料部外侧的固定筒侧壁内部设置第四加热管,固定筒一侧的顶部焊接储料箱,储料箱的侧壁内部等间距设置多个第三加热管,储料箱靠近导圆筒一侧的顶端设置连接管,且连接管远离储料箱的一端延伸至溢流槽内部,储料箱下方的固定筒外侧壁固定抽水泵,抽水泵的输入管延伸至集料部内部底端,抽水泵的输出管延伸至储料箱内部的底端,抽水泵将集料部底部液蜡导入送入储料箱内部,当储料箱液蜡的液面达到连接管位置处时,液蜡通过连接管进入溢流槽,当溢流槽内部的液蜡装满时,溢出并流入漏斗腔,防止进入的液蜡冲击力过大,并且保证了液蜡流动均匀、平稳,可有效避免液蜡波动导致的丝径起伏现象。5、本专利技术加热箱与固定筒之间焊接支撑杆,且支撑杆上等间距设置3个风扇,当丝材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度的3D打印耗材拉丝装置,包括支架(30),其特征在于,所述支架(30)顶部的一端安装有控制器(39),支架(30)顶部的另一端设有固定筒(9),所述固定筒(9)的底部设有集料部(28),且集料部(28)外侧的固定筒(9)侧壁内部设有第四加热管(29),第四加热管(29)与控制器(39)电连接,所述集料部(28)上方的固定筒(9)内侧壁通过2个轴承座(11)安装有导圆筒(15),所述导圆筒(15)的侧壁内部设有水浴腔(23),水浴腔(23)内部等间距设有多个第二加热管(10),第二加热管(10)与控制器(39)电连接,且水浴腔(23)的内部设有第二温度传感器(24),第二温度传感器(24)的输出端与控制器(39)的输入端电性连接,所述水浴腔(23)上方的导圆筒(15)侧壁上设有溢流槽(18),所述导圆筒(15)的内侧从上至下依次设有漏斗腔(16)、包覆通道(14)以及导圆腔(26),且包覆通道(14)分别与漏斗腔(16)、导圆腔(26)连通,所述漏斗腔(16)正上方设有挤出机(17),且挤出机(17)挤出口位于漏斗腔(16)的中心线位置处,所述包覆通道(14)外侧的导圆筒(15)外侧壁上设有第二齿轮(21),第二齿轮(21)一侧的固定筒(9)内侧壁固定有第一电机(12),第一电机(12)与控制器(39)电连接,所述第一电机(12)的输出端固定连接有第一齿轮(13),且第一齿轮(13)与第二齿轮(21)相互啮合,所述导圆腔(26)内部的两侧皆竖直安装有3个导圆辊(25),导圆辊(25)的外侧设有环形凹槽(251),导圆辊(25)导圆辊(25)的输出端延伸至固定筒(9)一侧固定连接有第三齿轮(35),且第三齿轮(35)上方的固定筒(9)外侧壁固定有第四电机(37),第四电机(37)与控制器(39)电连接,所述第四电机(37)的输出端固定有第四齿轮(36),且第四齿轮(36)的外侧与对应第三齿轮(35)的外侧之间连接有链条(38),所述固定筒(9)一侧的顶部焊接有储料箱(20),储料箱(20)的侧壁内部等间距设有多个第三加热管(22),第三加热管(22)与控制器(39)电连接,储料箱(20)靠近导圆筒(15)一侧的顶端设有连接管(19),且连接管(19)远离储料箱(20)的一端延伸至溢流槽(18)内部,所述储料箱(20)下方的固定筒(9)外侧壁固定有抽水泵(27),抽水泵(27)与控制器(39)电连接,抽水泵(27)的输入管延伸至集料部(28)内部底端,抽水泵(27)的输出管延伸至储料箱(20)内部的底端,所述固定筒(9)一侧的支架(30)顶部设有加热箱(6),加热箱(6)侧壁的内部设有多个第一加热管(61),第一加热管(61)与控制器(39)电连接,加热箱(6)内部的一侧安装有第一温度传感器(62),第一温度传感器(62)的输出端与控制器(39)输入端电性连接,所述加热箱(6)内部顶端靠近第一温度传感器(62)一侧设有第四导向轮(32),第四导向轮(32)下方的加热箱(6)内部安装有第三导向轮(5),所述第三导向轮(5)远离第四导向轮(32)一侧的加热箱(6)内部设有隔板(4),隔板(4)远离第三导向轮(5)一侧的加热箱(6)内部设有第五导向轮(33),第五导向轮(33)上方的加热箱(6)内部设有第一导向轮(3),所述加热箱(6)与固定筒(9)之间焊接有支撑杆(7),且支撑杆(7)上等间距设有3个风扇(31),风扇(31)与控制器(39)电连接,所述加热箱(6)远离固定筒(9)一侧的支架(30)顶部设有支撑架(2),且支撑架(2)的一侧安装有第二电机(34),第二电机(34)与控制器(39)电连接,第二电机(34)的输出端延伸至支撑架(2)内部固定连接有绕丝轴(1)。...

【技术特征摘要】
1.一种高精度的3D打印耗材拉丝装置,包括支架(30),其特征在于,所述支架(30)顶部的一端安装有控制器(39),支架(30)顶部的另一端设有固定筒(9),所述固定筒(9)的底部设有集料部(28),且集料部(28)外侧的固定筒(9)侧壁内部设有第四加热管(29),第四加热管(29)与控制器(39)电连接,所述集料部(28)上方的固定筒(9)内侧壁通过2个轴承座(11)安装有导圆筒(15),所述导圆筒(15)的侧壁内部设有水浴腔(23),水浴腔(23)内部等间距设有多个第二加热管(10),第二加热管(10)与控制器(39)电连接,且水浴腔(23)的内部设有第二温度传感器(24),第二温度传感器(24)的输出端与控制器(39)的输入端电性连接,所述水浴腔(23)上方的导圆筒(15)侧壁上设有溢流槽(18),所述导圆筒(15)的内侧从上至下依次设有漏斗腔(16)、包覆通道(14)以及导圆腔(26),且包覆通道(14)分别与漏斗腔(16)、导圆腔(26)连通,所述漏斗腔(16)正上方设有挤出机(17),且挤出机(17)挤出口位于漏斗腔(16)的中心线位置处,所述包覆通道(14)外侧的导圆筒(15)外侧壁上设有第二齿轮(21),第二齿轮(21)一侧的固定筒(9)内侧壁固定有第一电机(12),第一电机(12)与控制器(39)电连接,所述第一电机(12)的输出端固定连接有第一齿轮(13),且第一齿轮(13)与第二齿轮(21)相互啮合,所述导圆腔(26)内部的两侧皆竖直安装有3个导圆辊(25),导圆辊(25)的外侧设有环形凹槽(251),导圆辊(25)导圆辊(25)的输出端延伸至固定筒(9)一侧固定连接有第三齿轮(35),且第三齿轮(35)上方的固定筒(9)外侧壁固定有第四电机(37),第四电机(37)与控制器(39)电连接,所述第四电机(37)的输出端固定有第四齿轮(36),且第四齿轮(36)的外侧与对应第三齿轮(35)的外侧之间连接有链条(38),所述固定筒(9)一侧的顶部焊接有储料箱(20),储料箱(20)的侧壁内部等间距设有多个第三加热管(22),第三加热管(22)与控制器(39)电连接,储料箱(20)靠近导圆筒(15)一侧的顶端设有连接管(19),且连接管(19)远离储料箱(20)的一端延伸至溢流槽(18)内部,所述储料箱(20)下方的固定筒(9)外侧壁固定有抽水泵(27),抽水泵(27)与控制器(39)电连接,抽水泵(27)的输入管延...

【专利技术属性】
技术研发人员:顾小莉梁敏许娜周聪桂凯旋
申请(专利权)人:安徽工程大学
类型:发明
国别省市:安徽,34

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