一种改进的FDM型3D打印机制造技术

本发明专利技术公开一种改进的FDM型3D打印机，包括设有底座、工作平台、Z轴升降机构、打印头的打印机主体，打印头中设有出料通道，还包括防尘保护罩，均布在打印头上的喷头，设在喷头中的喷嘴，设在打印头一侧的齿轮槽，贯穿打印头和齿轮槽的固定杆，设在齿轮槽中的第一齿轮，与第一齿轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，与第二齿轮连接的驱动电机，以及与驱动电机连接的微控制器；打印头通过固定杆与Z轴升降机构连接。本发明专利技术通过设置防尘保护罩，可以避免外界灰尘进入到3D打印机中，而设置多个喷头和喷嘴，并利用伞副齿轮的传动，实现了喷嘴的快速切换，其无需更换机头；同时，本发明专利技术通过改进出料通道的结构，从而也避免了喷嘴的堵塞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改进的FDM型3D打印机。
技术介绍
熔融挤出成型(FDM)3D打印机的材料一般是热塑性材料，如ABS或PC塑料，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化，然后喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，并将熔化的材料挤出。挤出的材料在空气中迅速固化，并与周围的材料粘结、堆积，进而成型出完整的实体零件。目前，市面上的FDM型3D打印机大多存在以下缺陷：(1)打印机缺乏保护装置，打印头、工作平台等部位都是直接暴露在外面，因而容易使外部的灰尘进入到3D打印机中，导致故障的发生，缩短了3D打印机的使用寿命。(2)打印机头上通常只设有一个喷头和喷嘴，当需要利用不同口径喷嘴来打印产品时，必须更换整个打印机头，如此一来便带来了操作上的不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改进的FDM型3D打印机，主要解决FDM型3D打印机缺乏保护装置、且打印头更换不便的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种改进的FDM型3D打印机，包括设有底座、工作平台、Z轴升降机构和打印头的打印机主体；所述工作平台和Z轴升降机构均设置在底座上，所述打印头中设有出料通道，还包括同时套在工作平台、Z轴升降机构和打印头外部的防尘保护罩，均布在该打印头上的喷头，设置在该喷头中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴，开设在打印头一侧的齿轮槽，贯穿打印头和齿轮槽的固定杆，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮，与该第一齿>轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，转轴与该第二齿轮连接的驱动电机，以及与该驱动电机连接、用于控制其正反转的微控制器；所述打印头通过固定杆与Z轴升降机构连接并可在其带动下沿着Z轴方向往复移动。进一步地，所述防尘保护罩上开设有可视窗口。再进一步地，所述出料通道包括均设置在打印头中且依次连通的圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔；所述喷嘴与圆柱形缓冲下孔连通。更进一步地，所述圆柱形缓冲下孔内径大于圆柱形延长孔内径。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过设置的防尘保护罩，能够有效地将打印机保护起来，降低故障率，延长器使用寿命，而开设的可视窗口，则可以方便工作人员观察和了解打印的情况。(2)本专利技术在打印头上设置多个喷头和口径大小不一的喷嘴，并通过伞副齿轮传动的方式带动打印头及其上的喷头和喷嘴转动，从而在需要更换不同口径大小的喷嘴时，可以实现喷嘴的快速切换，无需更换整个机头，进而大幅方便了打印机的操作。(3)现有的FDM型3D打印机，其在打印过程中，如果中途有暂停，则再继续打印时，容易出现ABS塑料丝无法继续往前送料的现象；究其原因，主要是ABS塑料丝会受热膨胀，然后对外产生作用力，当作用力作用在机头的出料通道内壁上时，出料通道内壁沿其表面垂直方向会给塑料丝一个表面的反作用力，即给予了塑料丝一个较大的摩擦力和挤压力，从而带动塑料丝向出料通道内壁上下两端移动而造成堵塞。本专利技术则对出料通道进行了改进，其通过分段设计出料通道的方式，在圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔的作用下，塑料丝在圆锥形中孔和圆柱形延长孔中受热膨胀后，其膨胀挤压力作用在锥形的孔壁上时，孔壁将沿其表面向下呈一定的倾斜角度给予塑料丝表面反作用力，如此一来便可减小塑料丝与通道内壁之间形成的摩擦力，并且有利于塑料丝向圆柱形缓冲下孔输送，进而便可以很好地避免发生喷嘴堵塞。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为出料防堵通道的结构示意图。其中，附图标记对应的零部件名称为：1-底座，2-工作平台，3-Z轴升降机构，4-打印头，5-圆柱形上孔，6-圆锥形中孔，7-圆柱形延长孔，8-圆柱形缓冲下孔，9-喷头，10-喷嘴，11-固定杆，12-第一齿轮，13-第二齿轮，14-驱动电机，15-微控制器，16-防尘保护罩，17-可视窗口。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。如图1所示，本专利技术包括设有底座1、工作平台2、Z轴升降机构3和打印头4的打印机主体；所述工作平台2和Z轴升降机构3均设置在底座1上，所述打印头4中设有出料通道，还包括同时套在工作平台2、Z轴升降机构3和打印头4外部的防尘保护罩16，均布在该打印头上的喷头9，设置在该喷头9中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴10，开设在打印头4一侧的齿轮槽，贯穿打印头4和齿轮槽的固定杆11，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮12，与该第一齿轮12啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮13，转轴与该第二齿轮13连接的驱动电机14，以及与该驱动电机14连接、用于控制其正反转的微控制器15；所述打印头4通过固定杆11与Z轴升降机构3连接并可在其带动下沿着Z轴方向往复移动。本实施例中，所述防尘罩16上还设有可视窗口17。进一步地说，本专利技术还对出料通道进行了改进，如图2所示，该出料通道包括均设置在打印头4中且依次连通的圆柱形上孔5、圆锥形中孔6、圆柱形延长孔7和圆柱形缓冲下孔8；所述喷嘴10与圆柱形缓冲下孔8连通。本实施例中，所述圆柱形缓冲下孔8内径大于圆柱形延长孔7内径。本专利技术使用改进后的打印头进行打印的主要过程为：当打印机需要更换到不同口径的喷嘴时，利用微控制器控制驱动电机正转或反转，驱动第二齿轮转动，第二齿轮转动的同时驱动第一齿轮，继而通过齿轮槽的作用，使打印头绕固定杆转动，并使打印头上相应口径的喷嘴转动到合适位置，进而即可完成对喷嘴的更换，其更换方式简单、方便；设置的防尘保护罩16则可以全面对3D打印机进行防护，避免外界灰尘和异物进入到打印机中，造成打印机故障，从而损坏打印机。而通过改进后的出料通道的作用，可以在使用喷嘴进行出料打印时，确保喷嘴不被堵塞。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本专利技术的原理，应被理解为专利技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本专利技术的权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的FDM型3D打印机，包括设有底座(1)、工作平台(2)、Z轴升降机构(3)和打印头(4)的打印机主体；所述工作平台(2)和Z轴升降机构(3)均设置在底座(1)上，所述打印头(4)中设有出料通道，其特征在于：还包括同时套在工作平台(2)、Z轴升降机构(3)和打印头(4)外部的防尘保护罩(16)，均布在该打印头上的喷头(9)，设置在该喷头(9)中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴(10)，开设在打印头(4)一侧的齿轮槽，贯穿打印头(4)和齿轮槽的固定杆(11)，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮(12)，与该第一齿轮(12)啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮(13)，转轴与该第二齿轮(13)连接的驱动电机(14)，以及与该驱动电机(14)连接、用于控制其正反转的微控制器(15)；所述打印头(4)通过固定杆(11)与Z轴升降机构(3)连接并可在其带动下沿着Z轴方向往复移动。

【技术特征摘要】
1.一种改进的FDM型3D打印机，包括设有底座(1)、工作平台(2)、Z轴升降机构
(3)和打印头(4)的打印机主体；所述工作平台(2)和Z轴升降机构(3)均设置在底
座(1)上，所述打印头(4)中设有出料通道，其特征在于：还包括同时套在工作平台(2)、
Z轴升降机构(3)和打印头(4)外部的防尘保护罩(16)，均布在该打印头上的喷头(9)，
设置在该喷头(9)中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴(10)，开设在打印头(4)一侧
的齿轮槽，贯穿打印头(4)和齿轮槽的固定杆(11)，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的
第一齿轮(12)，与该第一齿轮(12)啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮(13)，转轴与该第
二齿轮(13)连接的驱动电机(14)，以及与该驱动电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：成都美律科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51