一种精确控制3D打印机层厚和加快打印速度的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种精确控制3D打印机层厚和加快打印速度的装置，安装于打印机喷头上，包括压轮以及压轮支架，压轮支架能够沿打印机喷头的轴线方向实现其安装位置的上下调整；压轮转动连接于压轮支架的下部；压轮内部沿其轴线方向上设有中空腔，且压轮的两端各安装有一与中空腔相连通的旋转接头，两个旋转接头的外端分别对应连接冷却液进液管和冷却液出液管。本发明专利技术上下调整压轮支架可以控制压轮相对出丝的垂直位置，即使出丝在凝固时有少量变形，压轮也可以将出丝压平；同时，本发明专利技术还可控制压轮的温度，加快出丝的凝固，尤其在出丝量较大时可实现快速冷却出丝，以使打印完成的材料更快稳定，从而提高打印速度。从而提高打印速度。从而提高打印速度。

【技术实现步骤摘要】
一种精确控制3D打印机层厚和加快打印速度的装置


[0001]本专利技术涉及熔融沉积制造3D打印机
，更具体的说，涉及一种精确控制3D打印机层厚和加快打印速度的装置。

技术介绍

[0002]熔融沉积制造3D打印机所使用的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结，如图1所示。现有技术的打印精度一方面取决于运动及控制系统，很大一方面也取决于喷嘴内径，即出丝的直径；因为出丝在冷却过程中会受到出丝温度、填充轨迹、运动系统稳定性等因素影响，造成打印精度不稳定。
[0003]另外，在打印机出丝直径较大时，出丝的冷却凝固过程较慢，还需要控制打印速度，以保证打印精度。具体解释为：在打印过程中，如果只依靠出丝自然冷却的情况下，在出丝量很大、打印速度很快时，打印成型的材料因为温度较高，容易发生变形，使打印精度降低；若需要保证打印精度，则需减少出丝量或者降低打印速度。
[0004]因此，为了减少因出丝凝固过程的影响，可以尝试对出丝的形状进行控制，并且加快出丝冷却凝固速度，对出丝进行可控的冷却，故而，研究出一种能够解决上述技术问题并实现上述技术效果的装置，以精确控制3D打印机层厚和加快打印速度，十分有必要。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出了一种精确控制3D打印机层厚和加快打印速度的装置，该装置应用于熔融沉积制造3D打印机，其具体技术方案如下：
[0006]一种精确控制3D打印机层厚和加快打印速度的装置，安装于打印机喷头上，包括压轮以及压轮支架，所述压轮支架可拆卸的安装于打印机喷头上，且能够沿打印机喷头的轴线方向实现其安装位置的上下调整；所述压轮转动连接于所述压轮支架的下部；若将打印机喷头行进的方向定义为前方，则所述压轮位于所述打印机喷头的后方，且所述压轮的中轴线与打印机喷头的中轴线相垂直；所述压轮内部沿其轴线方向上设有中空腔，且所述压轮的两端各安装有一与所述中空腔相连通的旋转接头，两个所述旋转接头的外端分别对应连接冷却液进液管和冷却液出液管。
[0007]通过采用上述技术方案，本专利技术在打印机喷头上安装压轮支架及压轮，压轮在行进方向的后方跟随打印机喷头。上下调整压轮支架可以控制压轮相对出丝的垂直位置，即使出丝在凝固时有少量变形，压轮也可以将出丝压平；同时，本专利技术又在压轮中通入冷却液，控制压轮的温度，可以加快出丝的凝固，尤其在出丝量较大时可实现快速冷却出丝，以使打印完成的材料更快稳定，从而提高打印速度。
[0008]优选的，所述压轮支架包括喷头固定段、中间连接段以及压轮固定段，所述中间连接段的上方一端为所述喷头固定段，下方一端为所述压轮固定段；所述喷头固定段为一侧面开口的套环，所述套环夹装于打印机喷头上，并由设于所述中间连接段上的螺钉压紧固
定。
[0009]操作时，先旋松螺钉，然后调整套环在打印机喷头上的安装位置，最后再旋紧螺钉即可，如此便可实现控制压轮相对出丝的垂直位置。
[0010]优选的，所述压轮支架包括喷头固定段、中间连接段以及压轮固定段，所述中间连接段的上方一端为所述喷头固定段，下方一端为所述压轮固定段；所述喷头固定段为一套环，所述套环套装于打印机喷头上，并由位于所述套环上方及下方位置的螺母压紧，所述螺母与打印机喷头的外壁螺纹连接。
[0011]操作时，先将位于套环上方及下方位置的螺母旋松，然后调整套环在打印机喷头上的安装位置，最后再对应旋紧两个螺母即可，如此便可实现控制压轮相对出丝的垂直位置。
[0012]优选的，所述旋转接头为高密封性旋转接头。旋转接头两端可相对旋转，而高密封性旋转接头可以在360度旋转的同时，又能稳定的传输冷却液。
[0013]优选的，所述压轮的最底面略低于打印机喷头的出丝口，以有效的压平变形。
[0014]优选的，所述冷却液为水、油或者液氮等常见的冷却液。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0016]图1为现有技术中打印机喷头的工作过程示意图。
[0017]图2
‑
3为本专利技术装置的工作过程示意图。
[0018]图4为本专利技术装置的整体结构示意图。
[0019]图5为本专利技术装置喷头固定段部分其中一种实施例的结构示意图。
[0020]图6为本专利技术装置喷头固定段部分另外一种实施例的结构示意图。
[0021]图中：1
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打印机喷头，2
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材料出丝，3
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压轮，4
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压轮支架，5
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旋转接头，6
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喷头固定段，7
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中间连接段，8
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压轮固定段，9
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螺钉，10
‑
螺母。
具体实施方式
[0022]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。
[0023]实施例：
[0024]本专利技术一种精确控制3D打印机层厚和加快打印速度的装置，安装于3D打印机喷头1上，图1
‑
3中箭头所指方向为打印机喷头1行进方向。
[0025]如图2
‑
图4所示，该装置包括压轮3以及压轮支架4，压轮支架4可拆卸的安装于打印机喷头1上，且能够沿打印机喷头1的轴线方向实现其安装位置的上下调整。一般情况下，压轮3的最底面略低于打印机喷头1的出丝口，以使压轮3能够有效的将材料出丝2上的少量
变形压平。
[0026]具体的，在其中一种实施例中，如图5所示，压轮支架4包括喷头固定段6、中间连接段7以及压轮固定段8，中间连接段7的上方一端为喷头固定段6，下方一端为压轮固定段8；喷头固定段6为一侧面开口的套环，套环夹装于打印机喷头1上，并由设于中间连接段7上的螺钉9压紧固定。
[0027]又或者，在另外一种实施例中，如图6所示，压轮支架4包括喷头固定段6、中间连接段7以及压轮固定段8，中间连接段7的上方一端为喷头固定段6，下方一端为压轮固定段8；喷头固定段6为一套环，套环套装于打印机喷头1上，并由位于套环上方及下方位置的螺母10压紧，螺母10与打印机喷头1的外壁螺纹连接。
[0028]需要说明的是，本专利技术中喷头固定段6的结构不仅仅局限于上述两种实施例，任何能够实现安装位置可调效果的现有固定结构亦均在本专利技术的保护范围之内。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精确控制3D打印机层厚和加快打印速度的装置，安装于打印机喷头(1)上，其特征在于，包括压轮(3)以及压轮支架(4)，所述压轮支架(4)可拆卸的安装于打印机喷头(1)上，且能够沿打印机喷头(1)的轴线方向实现其安装位置的上下调整；所述压轮(3)转动连接于所述压轮支架(4)的下部；若将打印机喷头(1)行进的方向定义为前方，则所述压轮(3)位于所述打印机喷头(1)的后方，且所述压轮(3)的中轴线与打印机喷头(1)的中轴线相垂直；所述压轮(3)内部沿其轴线方向上设有中空腔，且所述压轮(3)的两端各安装有一与所述中空腔相连通的旋转接头(5)，两个所述旋转接头(5)的外端分别对应连接冷却液进液管和冷却液出液管。2.根据权利要求1所述的一种精确控制3D打印机层厚和加快打印速度的装置，其特征在于，所述压轮支架(4)包括喷头固定段(6)、中间连接段(7)以及压轮固定段(8)，所述中间连接段(7)的上方一端为所述喷头固定段(6)，下方一端为所述压轮固定段(8)；所述喷头固定段(6)为一侧面开口的套环，所述套环夹装于打印机喷头(1)上，并由设于所述中...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金星，
申请(专利权)人：天津三川智能装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：