一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机制造技术

本发明专利技术公开了一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机，包括气动组件、挤出机构、打印机机体和控制机构；挤出机构安装在打印机机体上端，控制机构连接气动组件、挤出机构和打印机机体；挤出机构包括储料组件、挤出组件、动力组件和控温组件，气动组件的出气端连接储料组件的进气端，储料组件的出料端连接挤出组件的进料端，动力组件的动力输出端连接挤出组件，挤出组件上安装控温组件。本发明专利技术提供的3D打印机，打印机机体上至少安装有两组挤出机构，即可采用双组挤出机构3D打印，打印效率高；双组挤出机构包含了双控温组件，相对于传统的温控系统，对打印材料更能进行精确加温，同时对环境温度变化更加敏感，探测更加精确。

A 3D printer with pneumatic screw linkage and precise temperature control

【技术实现步骤摘要】
一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机
本专利技术涉及3D打印领域，尤其涉及一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机。
技术介绍
3D打印，即快速成形技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、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。其最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。但目前市面上的桌面级3D打印机仅能打印塑料这种单一的材料，其主要原因是挤出机仅能适应单一的耗材，如PLA和ABS等。目前，3D打印机的挤出系统都是由电机、丝杆以及挤出螺杆的结构构成的，其整体结构较为繁杂，内部空间较为紧密，在部分零件出现损耗后，易于产生误差而损害到打印精度，尤其是打印精度较难控制。同时现在的挤出机原理通常为单一的螺杆挤出方式或者活塞挤出式。针对高粘性材料，这种单一的结构往往因不能提供较大的挤出力，而使得机器无法正常工作。还有，目前3D打印机通常只具有一套挤出系统，对打印材料的温度不好控制。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术的目的是提供一种打印材料多一，更换损耗材料方便、能提供较大挤出力且对打印材料精确加温的3D打印机。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案：一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机，包括气动组件、挤出机构、打印机机体和控制机构；所述挤出机构安装在所述打印机机体上端，所述控制机构连接所述气动组件、挤出机构和打印机机体；所述挤出机构包括储料组件、挤出组件、动力组件和控温组件，所述气动组件的出气端连接所述储料组件的进气端，所述储料组件的出料端连接所述挤出组件的进料端，所述动力组件的动力输出端连接所述挤出组件，所述挤出组件上安装所述控温组件。进一步的是，所述打印机机体上至少安装有两组挤出机构。进一步的是，所述气动组件包括气泵、气管和气阀；所述气泵的出气端连接所述气管，所述气管上安装所述气阀。进一步的是，所述储料组件包括储料筒、桶盖和转接阀；所述储料筒的出料端连接所述转接阀，所述桶盖盖合在所述储料筒上，桶盖上设置有连通所述储料筒内部并与所述气管连接的进气口。进一步的是，所述挤出组件包括挤出筒、挤出螺杆、针头座和挤出针头；所述转接阀连通至所述挤出筒侧壁，所述挤出筒内安装所述挤出螺杆，挤出筒底端螺纹连接所述针头座，所述针头座底端螺纹连接所述挤出针头。进一步的是，所述挤出筒包括侧壁的进料孔和控温安装块，上端的螺杆伸出口，以及下端的针头座安装口；所述控温安装块上设置有加热棒安装孔和探头安装孔。进一步的是，所述挤出组件还包括轴承和密封圈；所述轴承和密封圈从下至上依次安装在所述螺杆伸出口上，所述挤出螺杆上端穿过所述轴承和密封圈。进一步的是，所述动力组件包括步进电机、联轴器、隔离柱和电机固定螺栓；所述步进电机底端的动力输出轴通过联轴器连接所述挤出螺杆，步进电机底端上设置有多根隔离柱，多根电机固定螺栓穿过所述挤出筒后螺纹连接所述隔离柱。进一步的是，所述控温组件包括加热棒和温度探头，所述加热棒安装在所述加热棒安装孔处，所述温度探头安装在所述探头安装孔处。进一步的是，所述挤出针头包括多种不同大小出口的挤出针头。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的3D打印机，打印机机体上至少安装有两组挤出机构，即可采用双组挤出机构3D打印，打印效率高；双组挤出机构包含了双控温组件，相对于传统的温控系统(单加热棒和感温探头组合)，对打印材料更能进行精确加温，同时对环境温度变化更加敏感，探测更加精确。本专利技术提供的3D打印机，挤出机构采用气动和螺杆联动，使打印材料从挤出针头挤出，相对于单一的螺杆挤出方式或者活塞挤出方式，本专利技术能提供较大的挤出力，防止了高粘性材料造成挤出针头堵塞，使本专利技术的3D打印机能正常打印高粘性材料。本专利技术提供的3D打印机，针对常温状态下流动性较差的材料，控温组件对其加热控温，可使该材料流动性得到一定程度的改善，从而使得常温下不能顺利挤出的材料也能顺利被挤出，使本专利技术的3D打印机能打印多种材料。本专利技术提供的3D打印机，挤出针头包括多种规格，且挤出针头通过螺纹连接在针头座底端，相对于目前市面上挤出针头规格大小固定，不能替换，或者替换起来过程非常麻烦，需要对挤出机整体进行拆卸，本专利技术的挤出针头安装和拆卸方便，可以满足不同材料打印时的需要。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的气动组件和挤出机构的连接示意图；图3为本专利技术挤出机构去除储料组件后的结构示意图；图4为本专利技术挤出筒的结构示意图；图5为本专利技术挤出螺杆的结构示意图；图6为本专利技术针头座的结构示意图；图7为本专利技术实施例2的结构示意图；图中：1、气动组件；11、气泵；12、气管；13、气阀；2、储料组件；21、储料筒；22、桶盖；23、转接阀；24、进气口；3、挤出组件；31、挤出筒；311、进料孔；312、控温安装块；3121、加热棒安装孔；3122、探头安装孔；313、螺杆伸出口；314、针头座安装口；32、挤出螺杆；33、针头座；34、挤出针头；35、密封圈；4、动力组件；41、步进电机；42、联轴器；43、隔离柱；44、电机固定螺栓；5、控温组件；51、加热棒；52、温度探头；6、打印机机体；7、控制机构。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例1一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机，如图1和2所示，包括气动组件1、挤出机构、打印机机体6和控制机构7；挤出机构安装在打印机机体6上端，控制机构7连接气动组件1、挤出机构和打印机机体6；挤出机构包括储料组件2、挤出组件3、动力组件4和控温组件5，气动组件1的出气端连接储料组件2的进气端，储料组件2的出料端连接挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机，其特征在于：包括气动组件(1)、挤出机构、打印机机体(6)和控制机构(7)；/n所述挤出机构安装在所述打印机机体(6)上端，所述控制机构(7)连接所述气动组件(1)、挤出机构和打印机机体(6)；/n所述挤出机构包括储料组件(2)、挤出组件(3)、动力组件(4)和控温组件(5)，所述气动组件(1)的出气端连接所述储料组件(2)的进气端，所述储料组件(2)的出料端连接所述挤出组件(3)的进料端，所述动力组件(4)的动力输出端连接所述挤出组件(3)，所述挤出组件(3)上安装所述控温组件(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机，其特征在于：包括气动组件(1)、挤出机构、打印机机体(6)和控制机构(7)；
所述挤出机构安装在所述打印机机体(6)上端，所述控制机构(7)连接所述气动组件(1)、挤出机构和打印机机体(6)；
所述挤出机构包括储料组件(2)、挤出组件(3)、动力组件(4)和控温组件(5)，所述气动组件(1)的出气端连接所述储料组件(2)的进气端，所述储料组件(2)的出料端连接所述挤出组件(3)的进料端，所述动力组件(4)的动力输出端连接所述挤出组件(3)，所述挤出组件(3)上安装所述控温组件(5)。


2.根据权利要求1所述的一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机，其特征在于：所述打印机机体(6)上至少安装有两组挤出机构。


3.根据权利要求1所述的一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机，其特征在于：所述气动组件(1)包括气泵(11)、气管(12)和气阀(13)；所述气泵(11)的出气端连接所述气管(12)，所述气管(12)上安装所述气阀(13)。


4.根据权利要求3所述的一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机，其特征在于：所述储料组件(2)包括储料筒(21)、桶盖(22)和转接阀(23)；
所述储料筒(21)的出料端连接所述转接阀(23)，所述桶盖(22)盖合在所述储料筒(21)上，桶盖(22)上设置有连通所述储料筒(21)内部并与所述气管(12)连接的进气口(24)。


5.根据权利要求4所述的一种可精确控温的气动螺杆联动式3D打印机，其特征在于：所述挤出组件(3)包括挤出筒(31)、挤出螺杆(32)、针头座(33)和挤出针头(34)；
所述转接阀(23)连通至所述挤出筒(31)侧壁，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀文，王毅豪，李思颖，马严兰，易生奎，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川;51