一种适用于大型FDM设备的线材接续管及其使用方法技术

本发明专利技术涉及3D打印设备技术领域，方案为一种适用于大型FDM设备的线材接续管，一种适用于大型FDM设备的线材接续管，该线材接续管整体分为三个部分，从左到右依次为出口部分、接续部分和入口部分，所述出口部分可横向移动，与入口部分配合夹紧可固定接续部分；本发明专利技术可实现大型FDM设备在长时间工作时线材供应的保障具体体现为：可对各类适用于FDM工艺的线材进行自动接续，并由两个通道实现交替接续，提高了设备持续自动运作的时间，通过接续的方式可更换不同颜色的材料，且不会产生剩余的材料，提高了打印能力并降低了材料浪费，出口前段可对线材进行清理，防止长时间工作堆积的灰尘造成喷头堵塞，各组件均实现模块化，便于拆卸清理或更换。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于大型FDM设备的线材接续管及其使用方法
本专利技术涉及3D打印设备
，具体涉及到熔融沉积型等供应线材的3D打印设备的配套辅助设备。
技术介绍
熔融沉积成型技术(FDM)作为一种3D打印技术，因其操作简单、设备成本低、安全无毒等优点在各行业受到广泛的应用。FDM技术通过将热塑性线材熔融挤出后沿预设路径层层堆叠，从而得到三维立体实物。在机械、建筑、船舶与艺术设计等领域，当成品对精度要求不高时，考虑到成本原因常常将FDM作为对于特制件或是模型的首选成型方式。伴随着3D打印的微型化与大型化发展趋势以及各行业对特制件需求的提升，FDM设备也逐渐扩大其打印行程，但与SLA与3DP等加注光敏树脂或环氧树脂的设备相比，FDM设备的打印能力也受到线材的影响。以一台行程为400×400×450mm的FDM设备为例，其行程内的大型制件所需的耗材量可远大于一卷标准1Kg的线材甚至一卷定制的2Kg或3Kg的线材。当线材耗尽时，设备将暂停打印，繁琐的重启换线料的过程极易造成制件的报废且易造成喷头的空烧，破坏其内部的特氟龙涂层导致喷头堵塞。对于已开封却不足打印耗材，往往在大型制件的打印过程中无法使用，因此被遗弃或是在等待合适制件的过程中由于长时间储存导致受潮变质。而目前已有的技术中，对于线材接续的技术与设备往往都不能满足在FDM设备运行的过程中对材料进行接续，因此仍有较大的局限性而有待改进。因此，本专利技术设计了一种适用于大型FDM设备的线材接续管及其使用方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种适用于大型FDM设备的线材接续管及其使用方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种适用于大型FDM设备的线材接续管，该线材接续管整体分为三个部分，从左到右依次为出口部分、接续部分和入口部分，所述出口部分可横向移动，与入口部分配合夹紧可固定接续部分；所述接续部分为一带有加热组件的接续管；所述出口部分包括出口套筒、除尘垫和出口管道，所述出口套筒螺接在出口管道的左端，所述除尘垫安装在出口套筒内，所述出口管道右侧设有与接续管左端配合插接的左扩口；所述入口部分包含一呈Y字形的入口管道，其三端口分别为入口A、入口B以及出口C，所述出口C设有与接续管右端配合插接的右扩口，所述入口A以及入口B上均螺接安装有入口套筒，所述入口套筒内侧上下相对设置有滚轮，上下侧的滚轮之间区域为耗材通道，所述滚轮上安装有行程检测器，所述入口套筒内部靠滚轮右侧位置设置有通断检测器；所述出口管道和入口管道通过支撑机构进行支撑。优选的，所述支撑机构包含环组、弹簧和导向杆，所述环组有多根，分别为环组A、环组B、环组C、环组D、环组E和环组F，所述环组A、环组D、环组E和环组F位置均固定，所述环组A为非固定式半环支撑座，所述环组D、环组E和环组F三者为固定式圆环支撑座，所述环组B以及环组C为非支撑固定环，所述环组B以及环组C间隔固接在出口管道上，所述出口管道左侧活动搭接在环组A的半环凹面上，所述环组D、环组E和环组F分别固设在入口管道的三个端口附近，所述环组A和环组E之间下部设有三根导向杆，且三根导向杆依次活动贯穿环组B、环组C以及环组D，所述导向杆位于环组C和环组D之间的部分的杆外套设有弹簧，所述弹簧的左右两端分别连接环组C和环组D。优选的，所述出口管道以及入口管道二者靠近接续管的部分均设置有散热片，且靠近散热片以及接续管的位置均配置有散热风机。优选的，所述接续管的加热组件为电磁线圈加热模块或热电阻加热模块。优选的，所述接续管的内直径小于出口管道以及入口管道二者的内直径。优选的，所述接续管内设置有防粘涂层。优选的，所述接续管长度为20mm-30mm。所述入口A和入口B两通道之间的夹角为15-20°优选的，所述出口套筒与入口套筒为塑料制件。一种适用于大型FDM设备的线材接续管的使用方法，包含以下步骤：S1、非接续时，线材从入口A或入口B进入，经过管道从出口送出；此时，滚轮不提供动力，行程检测器不工作，线材前进的动力由FDM设备提供，通断检测器保持工作，检测管内的线材情况；S2、当入口A的通断检测器检测到线材耗尽时，入口B的滚轮与行程检测器开始工作，设备进入接续工作状态，备用线材将在主干通道内与正在使用的线材接触，初始时滚轮和备用线材之间出现打滑，备用线材进入短暂的等待期，随着主通道内的线材持续消耗，备用线材紧贴之后进入主通道；S3、当通断检测器检测到入口A内线材耗尽时，接续部分开始升温至材料熔化温度的50-60％，同时位于左侧的散热片位置的散热风机打开进行散热，为接续做准备，当行程检测器检测到备用线材即将进入接续部分时，接续部分升温至材料熔化温度并保持1-2s，之后接续部分位置的散热风机也打开，加快管道散热使线材凝固；S4、线材接续完成后，当行程检测器检测到线材前端离开出口部分后，行程检测器和滚轮停止工作，由FDM设备继续为线材提供动力。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、可保障大型FDM设备长时间工作时的线材供应，且过程不影响FDM设备的工作进程，不需要暂停设备即可完场自动接续线材，提高设备的自动化程度并降低了打印的故障率。2、即将耗尽的线材与备用线材对接后可持续使用，不用将挤出机内剩余的线材取出，因此不会造成材料的浪费。同时对于多种颜色的线材可实现自动交替无缝连接打印。3、通过两个入口的交替工作，可实现主通道和备用通道的交替，设备可轻松将多卷材料进行自动对接，提高材料的利用率和设备持续工作的时间，因此在FDM设备不故障的情况下，本专利原理上可无限延长FDM设备持续自动打印的时间。4、设备操作简单可靠，工作人员只需要在入口A和入口B内加入相同材料和直径的线材即可，设备会自动对线材的消耗和其在管道内的通断进行检测并进行接续，当某一通道内的线材耗尽只需再加入线材，无需再对FDM设备或本设备进行其他复杂操作。5、接续部分可快速拆卸，便于对其进行清洗与维修，其结构简单，易于加工且成本低。6、线材进出口端时，除尘垫将对线材进行清理，去除其表面的灰尘，防止FDM设备长时间工作发生喷头堵塞。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术接续管拆卸示意图；图3为本专利技术三维示意图。附图标记如下：1-出口套筒、2-除尘垫、3-散热片、4-出口管道、5-环组、6-接续管、7-入口管道、8-入口套筒、9-行程检测器、10-滚轮、11-通断检测器，12-弹簧，13-导向杆，51-环组A，52-环组B，53-环组C，54-环组D，55-环组E，56-环组F。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于大型FDM设备的线材接续管，其特征在于，该线材接续管整体分为三个部分，从左到右依次为出口部分、接续部分和入口部分，所述出口部分可横向移动，与入口部分配合夹紧可固定接续部分；/n所述接续部分为一带有加热组件的接续管(6)；/n所述出口部分包括出口套筒(1)、除尘垫(2)和出口管道(4)，所述出口套筒(1)螺接在出口管道(4)的左端，所述除尘垫(2)安装在出口套筒(1)内，所述出口管道(4)右侧设有与接续管(6)左端配合插接的左扩口；/n所述入口部分包含一呈Y字形的入口管道(7)，其三端口分别为入口A、入口B以及出口C，所述出口C设有与接续管(6)右端配合插接的右扩口，所述入口A以及入口B上均螺接安装有入口套筒(8)，所述入口套筒(8)内侧上下相对设置有滚轮(10)，上下侧的滚轮(10)之间区域为耗材通道，所述滚轮(10)上安装有行程检测器(9)，所述入口套筒(8)内部靠滚轮(10)右侧位置设置有通断检测器(11)；/n所述出口管道(4)和入口管道(7)通过支撑机构进行支撑。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于大型FDM设备的线材接续管，其特征在于，该线材接续管整体分为三个部分，从左到右依次为出口部分、接续部分和入口部分，所述出口部分可横向移动，与入口部分配合夹紧可固定接续部分；
所述接续部分为一带有加热组件的接续管(6)；
所述出口部分包括出口套筒(1)、除尘垫(2)和出口管道(4)，所述出口套筒(1)螺接在出口管道(4)的左端，所述除尘垫(2)安装在出口套筒(1)内，所述出口管道(4)右侧设有与接续管(6)左端配合插接的左扩口；
所述入口部分包含一呈Y字形的入口管道(7)，其三端口分别为入口A、入口B以及出口C，所述出口C设有与接续管(6)右端配合插接的右扩口，所述入口A以及入口B上均螺接安装有入口套筒(8)，所述入口套筒(8)内侧上下相对设置有滚轮(10)，上下侧的滚轮(10)之间区域为耗材通道，所述滚轮(10)上安装有行程检测器(9)，所述入口套筒(8)内部靠滚轮(10)右侧位置设置有通断检测器(11)；
所述出口管道(4)和入口管道(7)通过支撑机构进行支撑。


2.根据权利要求1所述的一种适用于大型FDM设备的线材接续管，其特征在于：所述支撑机构包含环组(5)、弹簧(12)和导向杆(13)，所述环组(5)有多根，分别为环组A(51)、环组B(52)、环组C(53)、环组D(54)、环组E(55)和环组F(56)，所述环组A(51)、环组D(54)、环组E(55)和环组F(56)位置均固定，所述环组A(51)为非固定式半环支撑座，所述环组D(54)、环组E(55)和环组F(56)三者为固定式圆环支撑座，所述环组B(52)以及环组C(53)为非支撑固定环，所述环组B(52)以及环组C(53)间隔固接在出口管道(4)上，所述出口管道(4)左侧活动搭接在环组A(51)的半环凹面上，所述环组D(54)、环组E(55)和环组F(56)分别固设在入口管道(7)的三个端口附近，所述环组A(51)和环组E(55)之间下部设有三根导向杆(13)，且三根导向杆(13)依次活动贯穿环组B(52)、环组C(53)以及环组D(54)，所述导向杆(13)位于环组C(53)和环组D(54)之间的部分的杆外套设有弹簧(12)，所述弹簧(12)的左右两端分别连接环组C(53)和环组D(54)。


3.根据权利要求1所述的一种适用于大型FDM设备的线材接续管，其特征在于：所述出口管道(4)以及入口管道(7)二者...

【专利技术属性】
技术研发人员：张之阳，杜明昊，刘葳兴，李宁宇，
申请(专利权)人：江苏海洋大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32