一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机制造技术

本发明专利技术公开了一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机，包括底板、挤出机构和收线机构，所述底板的左侧垂直固定有侧板，且底板后侧的上方安装有控制柜，所述底板右侧的上表面安装有驱动电机，所述挤出机构连接于驱动电机的左侧，且挤出机构的右上角设置有加料筒，所述挤出机构的左端安置有冷却机构，且冷却机构的左侧设置有引线机构，所述收线机构安装于引线机构的左上角，且收线机构的上方设置有排线机构，所述收线机构包括绕线轮和第二直流电机，且侧板的后侧固定有第二直流电机。本发明专利技术设置螺杆的结构进行优化，可以有效增强物料在螺杆中的流动性，还提高了物料融化的效率，很大程度的避免了在螺槽中存料的现象。

FDM wire extruder with optimized screw for scientific research

【技术实现步骤摘要】
一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机
本专利技术涉及挤出机
，具体为一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机。
技术介绍
基于快速熔融沉积成型技术在快速成型中具有十分重要的地位，其消耗品的选择和制备也是当今的主要研究课题，快速熔融沉积成型的加工耗材一般呈丝线状，挤出成型可以将大部分的塑性材料加工成线材，螺杆挤出机是最常用的设备之一，截止当前螺杆挤出机的研究历史已有90多年，如何提高产量和优化产品的质量是人们曾经的研究重点，实际上，单螺杆挤出机是一种低能耗、低成本的机型，只要技术得当，结构设计合理就能满足大多数的工作要求。单螺杆挤出机尤其适合在实验室里进行新材料的试制，以满足对小批量线材进行试制和测试的科研要求。近年来，挤出成型技术被不断的改进、优化和创新，如今的挤出设备拥有较高的生产效率和较低的能源消耗以及随着自动化水平的不断提高对人力资源的需求也大大降低，生产成本降低。目前市场上的挤出机的机筒内部容易残留物料，物料在机筒内部的流动性较差，融化效率较低，且挤出的线材冷却不均匀，同时线材不易在绕线轮上均匀缠绕，容易产生打结的问题，为此，我们提出一种实用性更高的具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机，解决了现有的目前市场上的挤出机的机筒内部容易残留物料，物料在机筒内部的流动性较差，融化效率较低，且挤出的线材冷却不均匀，同时线材不易在绕线轮上均匀缠绕，容易产生打结的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机，包括底板、挤出机构和收线机构，所述底板的左侧垂直固定有侧板，且底板后侧的上方安装有控制柜，所述底板右侧的上表面安装有驱动电机，所述挤出机构连接于驱动电机的左侧，且挤出机构的右上角设置有加料筒，所述挤出机构的左端安置有冷却机构，且冷却机构的左侧设置有引线机构，所述收线机构安装于引线机构的左上角，且收线机构的上方设置有排线机构，所述收线机构包括绕线轮和第二直流电机，且侧板的后侧固定有第二直流电机，所述第二直流电机的输出端连接有绕线轮。优选的，所述挤出机构包括机筒、螺杆、电阻丝和分流板，且加料筒的底部开口处连接有机筒，所述机筒的内部贯穿有螺杆，且机筒的外表面包裹有电阻丝，并且机筒的左端连接有分流板。优选的，所述螺杆的外表面均匀安装有螺棱，且螺棱的截面形状为矩形结构，所述分流板的内部均匀开设有细孔，且细孔贯穿于分流板的内部，并且细孔关于分流板的中心点中心对称。优选的，所述冷却机构包括冷却水箱、支撑板、冷却导板、水管、喷头和水泵，且底板上表面的中间位置固定有冷却水箱，所述冷却水箱的前后两侧之间固定有支撑板，且支撑板的上表面安装有冷却导板，所述冷却水箱的内部安置有水管，且水管的中间位置安装有水泵，并且水管的顶端连接有喷头。优选的，所述冷却水箱的数量设置为2个，且两个冷却水箱的水平中心线相互重合，所述冷却导板的截面结构为M型结构，且冷却导板的长度比冷却水箱的长度短1-3cm，并且冷却导板的中心位置低于挤出机构的中心线1-2mm，同时冷却水箱通过水管与喷头之间构成连通结构。优选的，所述引线机构包括主动轮、第一直流电机、从动轮和卡簧，且引线机构的中间位置设置有主动轮，所述主动轮的左侧安装有第一直流电机，且主动轮的上方安置有从动轮，并且从动轮的左右两侧安装有卡簧。优选的，所述主动轮的外表面开设有凹槽，且主动轮与从动轮之间紧密贴合，并且从动轮与卡簧之间相互配合构成弹性结构。优选的，所述排线机构包括固定板、光杆和排线器，且侧板的外壁安装有固定板，所述固定板之间设置有光杆，且光杆的中间位置连接有排线器。优选的，所述光杆的一端通过同步带与第二直流电机的输出轴相连接，且光杆与固定板之间相互配合构成转动结构，并且光杆贯穿于排线器的内部。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术结构清晰，便于操作，主体部分采用S45C材料制成，具有优异的耐磨性和机械性能，有利于延长整机的使用寿命，并且设置的收线机构结构简单，传动效率高，能够快速将冷却好的线材缠绕收纳起来；2.本专利技术设置螺杆的结构进行优化，可以有效增强物料在螺杆中的流动性，还提高了物料融化的效率，很大程度的避免了在螺槽中存料的现象，并且细孔呈扇形分布，有利于将熔融物料均匀化，提高机头的出丝质量；3.本专利技术设置冷却机构，极大地提高了整机的冷却效率，同时设置冷却导板两端不封口，以便于冷却水可以回流进冷却水箱内部，并且冷却水可以在水泵的作用下处于循环流动状态，有利于进一步提高冷却水的冷却效果，使得线材冷却更加均匀；4.本专利技术设置引线机构中的主动轮表面的凹槽尺寸与线材的尺寸相吻合，且主动轮和从动轮之间受摩擦力的影响对向转动，从而方便对线材进行牵引，使得线材随着主动轮转动而自发向收线机构处移动，有利于提高整机的收线效率；5.本专利技术设置排线机构中的排线器可以沿着光杆移动，以便于带动线材均匀缠绕在绕线轮表面，有利于提高绕线轮收线的均匀性，从而有效解决了线材收线过程中易打结的问题。附图说明图1为本专利技术立体结构示意图；图2为本专利技术挤出机构截面结构示意图；图3为本专利技术分流板正视结构示意图；图4为本专利技术冷却机构侧视截面结构示意图；图5为本专利技术引线机构结构示意图。图中：1、底板；2、侧板；3、控制柜；4、驱动电机；5、挤出机构；6、加料筒；7、机筒；8、螺杆；9、电阻丝；10、分流板；11、细孔；12、冷却机构；13、冷却水箱；14、支撑板；15、冷却导板；16、水管；17、喷头；18、水泵；19、引线机构；20、主动轮；21、第一直流电机；22、从动轮；23、卡簧；24、收线机构；25、绕线轮；26、第二直流电机；27、排线机构；28、固定板；29、光杆；30、排线器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-5，一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机，包括底板1、侧板2、控制柜3、驱动电机4、挤出机构5、加料筒6、机筒7、螺杆8、电阻丝9、分流板10、细孔11、冷却机构12、冷却水箱13、支撑板14、冷却导板15、水管16、喷头17、水泵18、引线机构19、主动轮20、第一直流电机21、从动轮22、卡簧23、收线机构24、绕线轮25、第二直流电机26、排线机构27、固定板28、光杆29和排线器30，底板1的左侧垂直固定有侧板2，且底板1后侧的上方安装有控制柜3，底板1右侧的上表面安装有驱动电机4，挤出机构5连接于驱动电机4的左侧，且挤出机构5的右上角设置有加料筒6，挤出机构5的左端安置有冷却机构12，且冷却机构12的左侧设置有引线机构19，收线机构24安装于引线机构19的左上角，且收线机构24的上方设置有排线机构27，收线机构24包括绕线轮25和第二直流电机26，且侧板2的后侧固定有第二直流电机26，第二直流电机26的输出端连接有绕线轮25；挤出机构5包括机筒7、螺杆8、电阻丝9和分流板10，且加料筒6的底部开口处连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机，包括底板(1)、挤出机构(5)和收线机构(24)，其特征在于：所述底板(1)的左侧垂直固定有侧板(2)，且底板(1)后侧的上方安装有控制柜(3)，所述底板(1)右侧的上表面安装有驱动电机(4)，所述挤出机构(5)连接于驱动电机(4)的左侧，且挤出机构(5)的右上角设置有加料筒(6)，所述挤出机构(5)的左端安置有冷却机构(12)，且冷却机构(12)的左侧设置有引线机构(19)，所述收线机构(24)安装于引线机构(19)的左上角，且收线机构(24)的上方设置有排线机构(27)，所述收线机构(24)包括绕线轮(25)和第二直流电机(26)，且侧板(2)的后侧固定有第二直流电机(26)，所述第二直流电机(26)的输出端连接有绕线轮(25)。

【技术特征摘要】
1.一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机，包括底板(1)、挤出机构(5)和收线机构(24)，其特征在于：所述底板(1)的左侧垂直固定有侧板(2)，且底板(1)后侧的上方安装有控制柜(3)，所述底板(1)右侧的上表面安装有驱动电机(4)，所述挤出机构(5)连接于驱动电机(4)的左侧，且挤出机构(5)的右上角设置有加料筒(6)，所述挤出机构(5)的左端安置有冷却机构(12)，且冷却机构(12)的左侧设置有引线机构(19)，所述收线机构(24)安装于引线机构(19)的左上角，且收线机构(24)的上方设置有排线机构(27)，所述收线机构(24)包括绕线轮(25)和第二直流电机(26)，且侧板(2)的后侧固定有第二直流电机(26)，所述第二直流电机(26)的输出端连接有绕线轮(25)。2.根据权利要求1所述的一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机，其特征在于：所述挤出机构(5)包括机筒(7)、螺杆(8)、电阻丝(9)和分流板(10)，且加料筒(6)的底部开口处连接有机筒(7)，所述机筒(7)的内部贯穿有螺杆(8)，且机筒(7)的外表面包裹有电阻丝(9)，并且机筒(7)的左端连接有分流板(10)。3.根据权利要求2所述的一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机，其特征在于：所述螺杆(8)的外表面均匀安装有螺棱，且螺棱的截面形状为矩形结构，所述分流板(10)的内部均匀开设有细孔(11)，且细孔(11)贯穿于分流板(10)的内部，并且细孔(11)关于分流板(10)的中心点中心对称。4.根据权利要求1所述的一种具有优化型螺杆的科研用FDM线材挤出机，其特征在于：所述冷却机构(12)包括冷却水箱(13)、支撑板(14)、冷却导板(15)、水管(16)、喷头(17)和水泵(18)，且底板(1)上表面的中间位置固定有冷却水箱(13)，所述冷却水箱(13)的前后两侧之间固定有支撑板(14)，且支撑板(14)的上表面安装有冷却导板(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，顾海，张捷，李彬，姜杰，吴国庆，沙春，徐媛媛，曹赛男，
申请(专利权)人：南通理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32