一种3D打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种3D打印装置，包括机架，X轴行走机构，Y轴行走机构，Z轴行走机构以及物料挤出机构；所述Y轴行走机构安装在机架上，所述X轴行走机构安装在Y轴行走机构上，所述Z轴行走机构安装在X轴行走机构上，所述物料挤出机构安装在Z轴行走机构底部；所述物料挤出机构包括驱动电机，连接片，物料仓，挤出螺杆和挤出模头；所述驱动电机和挤出螺杆安装在Z轴行走机构下侧内部，物料仓通过连接片连接在Z轴行走机构下侧外部，挤出模头通过螺栓连接在物料仓底部。本发明专利技术打印外形质量高，打印速度快，打印的产品质量轻，节省材料，成本低。

A 3D printing device

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印装置
本专利技术涉及3D打印领域，尤其是一种3D打印装置。
技术介绍
3D打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为增材制造，由于其设计灵活，加工精度高，减少材料消耗，无需模具，尤其适合加工结构复杂，个性定制化的产品，因此自其八十年代面世以来，得到了人们的广泛研究和关注。经过几十年的发展，3D打印装置的加工技术种类从光固化树脂技术拓展到FDM熔融层积成型、SLS选区激光烧结技术、LOM分层实体制造技术，加工材料拓展到树脂、塑料、金属粉末、水泥、陶瓷胚料等，在航空航天、汽车、医疗、建筑等领域都得到了部分应用。但是，现有的3D打印技术也存在着明显的缺陷，例如其打印速度慢，无法满足现代工业规模化生产的要求；打印材料受限，导致产品外观和力学性能相对于传统材料有一定的差距；专用材料成本较高，限制了3D打印技术的应用推广。申请号为CN201910255620.2的中国专利申请公布了一种高效多喷头同步打印FDM3D打印机，通过增加打印机喷头的个数来实现同步批量打印，提高加工效率，但是其本质上是在有限的打印空间上，通过牺牲了打印尺寸换取的效率，不适合于大尺寸产品的生产。申请号为CN201610131312.5的中国专利申请公布了一种施工现场打印混凝土的3D房屋打印机，使用混凝土作为挤出打印材料，完成房屋的现场建筑，但是混凝土材料要满足3D打印的要求需要加入增塑剂，大大增加了混凝土的成本，层层打印的时候上层混凝土会对下层产生压力变形，降低了房屋的外观质量，容易造成混凝土坍塌，必须等到下层水泥凝固一定时间后才能继续打印，大大限制了打印速度。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决以上现有技术的不足，提供一种外观质量好，打印速度快，节省材料成本的3D打印装置。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种3D打印装置，包括机架，X轴行走机构，Y轴行走机构，Z轴行走机构以及物料挤出机构；所述Y轴行走机构安装在机架上；所述X轴行走机构安装在Y轴行走机构上，在Y轴行走机构的控制下沿Y轴前后移动；所述Z轴行走机构安装在X轴行走机构上，在X轴行走机构的控制下沿X轴左右移动；所述物料挤出机构安装在Z轴行走机构底部，在Z轴行走机构的控制下沿Z轴上下移动；所述物料挤出机构包括驱动电机，连接片，物料仓，挤出螺杆和挤出模头；所述驱动电机和挤出螺杆安装在Z轴行走机构下侧内部，物料仓通过连接片连接在Z轴行走机构下侧外部，挤出模头通过螺栓连接在物料仓底部；进一步的，所述的物料仓内部为上大下小的四方锥形或圆形的中空结构，中空结构最大边长或直径与深度比为1:2-1:10之间，以获得最佳的物料存储量以及挤出压力之间的平衡；物料仓底部中央部位设有挤出口，底部四周设有连接螺纹孔；进一步的，所述的挤出螺杆为上大下小的圆锥形，螺杆长度小于物料仓长度，最大直径与螺杆长度比为1:2-1:10之间，以获得最佳的物料存储量以及挤出压力之间的平衡；进一步的，所述的挤出模头包括外模和芯模，外模内腔为与物料仓底部相配合的中空锥形结构，底部四周设有与物料仓底部相连的螺纹通孔；进一步的，所述的芯模为上大下小的锥形结构，根据设计需要加工成相应的形状，周边设置有与外模相配合的锥形突出，放置于外模内腔；进一步的，所述的挤出模头挤出的为口字形、日字形、田字型、米字型空腔同截面的型材中的一种；进一步的，所述3D打印装置所用的打印材料为纤维增强水泥、混凝土、陶瓷胚料、粘土中的一种。与现有技术相比，本专利技术具有以下的增益效果：(1)打印产品外形质量高，打印速度快。挤出螺杆能够提供挤出成型压力，从而实现减少打印耗材的含水量，挤出后的材料型材表面光滑，承压力强，还可根据需要将材料型材截面设计为口字形、日字形、田字型、米字型，以提供支撑，进一步提高承压能力，不会由于上面多层的材料的重量压力产生坍塌，从而可以实现连续打印；(2)打印的产品质量轻，节省材料，成本低。打印的中空型材材料用量少，不仅减轻了产品的重量，还节省了成本。附图说明图1为本专利技术所述的一种3D打印装置的结构示意图；图2为本专利技术的物料挤出机构的结构示意图；图3为本专利技术的物料仓的结构示意图；图4为本专利技术的挤出螺杆的结构示意图；图5为本专利技术的挤出模头的结构示意图；图6为本专利技术的挤出墙体的剖面示意图。其中，1—机架；2—X轴行走机构；3—Y轴行走机构；4—Z轴行走机构；5—物料挤出机构；51—驱动电机；52—连接片；53—物料仓；54—挤出螺杆；55—挤出模头；551—外模；552—芯模。具体实施方式下面结合具体实方式对本专利技术作进一步详细描述。结合图1所示，一种3D打印装置，包括机架1，X轴行走机构2，Y轴行走机构3，Z轴行走机构4以及物料挤出机构5；所述所述Y轴行走机构3安装在机架1上；所述X轴行走机构2安装在Y轴行走机构3上，在Y轴行走机构3的控制下沿Y轴前后移动；所述Z轴行走机构4安装在X轴行走机构2上，在X轴行走机构2的控制下沿X轴左右移动；所述物料挤出机构5安装在Z轴行走机构4底部，在Z轴行走机构4的控制下沿Z轴上下移动；结合图2所示，所述物料挤出机构5包括驱动电机51，连接片52，物料仓53，挤出螺杆54和挤出模头55；所述驱动电机51和挤出螺杆54安装在Z轴行走机构4内部，物料仓53通过连接片52连接在Z轴行走机构4外侧，挤出模头55通过螺栓连接在物料仓54底部；结合图3所示，所述的物料仓53内部为上大下小的四方锥形或圆形的中空结构，中空结构最大边长或直径与深度比为1:3，以获得最佳的物料存储量以及挤出压力之间的平衡；物料仓53底部中央部位设有挤出口，底部四周设有连接螺纹孔；结合图4所示，所述的挤出螺杆54为上大下小的圆锥形，螺杆长度小于物料仓长度，最大直径与螺杆长度比为1:5，以获得最佳的物料存储量以及挤出压力之间的平衡；结合图5所示，所述的挤出模头55包括外模551和芯模552，外模551内腔为与物料仓53底部相配合的中空锥形结构，底部四周设有与物料仓53底部相连的螺纹通孔；所述的芯模552为上大下小的锥形结构，挤出形状设计为日字形，周边设置有与外模相配合的锥形突出，放置于外模553内腔；结合图6所示，打印采用的材料为纤维增强水泥，将经过真空挤出机挤出的纤维增强水泥胚料加入物料仓53中，在挤出螺杆54的挤压下，通过挤出模头55挤出截面为日字形的水泥型材，根据设计打印成墙体，墙体外型光滑美观，内部为中空日字形结构，减轻了重量，便于运输安装，并且节省了材料使用，降低了产品成本。虽然上面结合本专利技术的实施方式对本专利技术的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本专利技术的示意性实现方式的解释，并非对本专利技术包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本专利技术范围的限制，在不背离本专利技术的精神和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印装置，其特征在于：所述3D打印装置包括机架，X轴行走机构，Y轴行走机构，Z轴行走机构以及物料挤出机构，/n所述Y轴行走机构安装在机架上；/n所述X轴行走机构安装在Y轴行走机构上，在Y轴行走机构的控制下沿Y轴前后移动；/n所述Z轴行走机构安装在X轴行走机构上，在X轴行走机构的控制下沿X轴左右移动；/n所述物料挤出机构安装在Z轴行走机构底部，在Z轴行走机构的控制下沿Z轴上下移动；/n所述物料挤出机构包括驱动电机，连接片，物料仓，挤出螺杆和挤出模头；/n所述驱动电机和挤出螺杆安装在Z轴行走机构下侧内部，物料仓通过连接片连接在Z轴行走机构下侧外部，挤出模头通过螺栓连接在物料仓底部。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印装置，其特征在于：所述3D打印装置包括机架，X轴行走机构，Y轴行走机构，Z轴行走机构以及物料挤出机构，
所述Y轴行走机构安装在机架上；
所述X轴行走机构安装在Y轴行走机构上，在Y轴行走机构的控制下沿Y轴前后移动；
所述Z轴行走机构安装在X轴行走机构上，在X轴行走机构的控制下沿X轴左右移动；
所述物料挤出机构安装在Z轴行走机构底部，在Z轴行走机构的控制下沿Z轴上下移动；
所述物料挤出机构包括驱动电机，连接片，物料仓，挤出螺杆和挤出模头；
所述驱动电机和挤出螺杆安装在Z轴行走机构下侧内部，物料仓通过连接片连接在Z轴行走机构下侧外部，挤出模头通过螺栓连接在物料仓底部。


2.根据权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于：所述的物料仓内部为上大下小的四方锥形或圆形的中空结构，中空结构最大边长或直径与深度比为1:2-1:10之间，物料仓底部中央部位设有挤出口，底部四周设有连接螺纹孔。

【专利技术属性】
技术研发人员：金瓯，周洪平，
申请(专利权)人：华育昌肇庆智能科技研究有限公司，利事丰肇庆自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44