一种螺杆挤出式3D打印机喷头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种螺杆挤出式3D打印机喷头，包括驱动机构，驱动机构连接有物料搅拌机构，物料搅拌机构连接物料挤出机构，物料挤出机构包括料筒，料筒内安装有螺杆。能够避免因螺杆剪切物料引起的喷头振动，提高了打印机的成型精度。机的成型精度。机的成型精度。

【技术实现步骤摘要】
一种螺杆挤出式3D打印机喷头


[0001]本技术属于3D打印机
，涉及一种螺杆挤出式3D打印机喷头。

技术介绍

[0002]3D打印技术又称为增材制造技术，是通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术可以根据产品的要求不同，选用不同的材料以及不同的制造方式，制造出所需要的产品或者零部件。这使得3D打印技术可以应用于多种领域，具有较好的前景。但是，3D打印技术本身还有一些局限，如对于一些特殊机械性能要求或者表面整洁度要求较高的产品，3D打印产品的质量和可靠性还有待改善和验证。3D打印技术的打印精度也一直是研究的问题所在。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种螺杆挤出式3D打印机喷头，能够避免因螺杆剪切物料引起的喷头振动，提高了打印机的成型精度。
[0004]本技术所采用的技术方案是，一种螺杆挤出式3D打印机喷头，包括驱动机构，驱动机构连接有物料搅拌机构，物料搅拌机构连接物料挤出机构，物料挤出机构包括料筒，料筒内安装有螺杆。
[0005]本技术的特点还在于：
[0006]驱动机构包括底座，底座上固接有左轴承座，左轴承座上设置有轴承a，左轴承座上还固接有步进电机，步进电机的主轴连接有蜗杆，步进电机的主轴与蜗杆的连接处位于轴承a，步进电机的主轴与蜗杆的连接处与轴承a的内壁相固接。
[0007]蜗杆远离轴承a的一端通过轴承b安装在右轴承座内，轴承b与右轴承座之间、左轴承座与轴承a之间均设有轴承垫，右轴承座固接在底座上，蜗杆上配设有涡轮，涡轮与搅拌机构连接。r/>[0008]底座与左轴承座之间、底座与右轴承座均通过螺栓相连接。
[0009]搅拌机构包括料斗，料斗位于底座1上，料斗内设置有搅拌轴，搅拌轴上配设有搅拌器，料斗与挤出机构连接，搅拌轴连接有螺杆，螺杆连接涡轮，搅拌轴通过定位轴承固接在箱盖内，定位轴承与箱盖之间有定位轴承垫，搅拌器套接于搅拌轴外。
[0010]挤出机构包括料筒，料筒套接在螺杆外部，料筒连接料斗，料筒底部设置喷嘴，料筒下部还设置有加热和散热组件。
[0011]加热与散热组件包括加热器、风扇、散热器，加热器设在料筒的最下侧，风扇通过风扇固定夹固定于料筒与底座上，散热器设在风扇与加热器之间。
[0012]螺杆的长径比为1：12～1：15。
[0013]本技术的有益效果是：本技术一种螺杆挤出式3D打印机喷头，能够避免因螺杆剪切物料引起的喷头振动，提高了打印机的成型精度。
附图说明
[0014]图1是本技术一种螺杆挤出式3D打印机喷头的结构示意图；
[0015]图2是本技术一种螺杆挤出式3D打印机喷头的剖视图。
[0016]图中，1.底座，2.螺栓，3.步进电机，4.箱盖，5.左轴承座，6.轴承，7.轴承垫，8.定位轴承垫，9.定位轴承，10.定位轴承盖，11.涡轮，12.蜗杆，13.右轴承座，14.料斗，15.搅拌器，16.料筒，17.料筒支座，18.螺杆，19.风扇固定夹，20.风扇框，21.风扇架，22.扇叶，23.风扇，24.散热器，25.加热器，26.喷嘴，27.搅拌轴。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0018]本技术一种螺杆挤出式3D打印机喷头，如图1和图2所示，包括驱动机构，驱动机构连接有物料搅拌机构，物料搅拌机构连接物料挤出机构，物料挤出机构包括料筒16，料筒16内安装有螺杆18。驱动机构包括底座1，底座1上固接有左轴承座5，左轴承座5上设置有轴承a6，左轴承座5上还固接有步进电机3，步进电机3的主轴连接有蜗杆12，步进电机3的主轴与蜗杆12的连接处位于轴承a6，步进电机3的主轴与蜗杆12的连接处与轴承a6的内壁相固接。蜗杆12远离轴承a6的一端通过轴承b安装在右轴承座13内，轴承b与右轴承座13之间、左轴承座5与轴承a6之间均设有轴承垫7，右轴承座13固接在底座1上，蜗杆12上配设有涡轮11，涡轮11与搅拌机构连接；底座1与左轴承座5之间、底座1与右轴承座13均通过螺栓2相连接。搅拌机构包括料斗14，料斗14位于底座1上，料斗14内设置有搅拌轴27，搅拌轴27上配设有搅拌器15，料斗14与挤出机构连接，搅拌轴27连接有螺杆18，螺杆18连接涡轮11，搅拌轴27通过定位轴承9固接在箱盖4内，定位轴承9与箱盖4之间有定位轴承垫8，搅拌器15套接于搅拌轴27外。挤出机构包括料筒16，料筒16套接在螺杆18外部，料筒16连接料斗14，料筒16底部设置喷嘴26，料筒16下部还设置有加热和散热组件。筒16通过料筒支座17固接在底座1上；加热与散热组件包括加热器25、风扇23、散热器24，加热器25设在料筒16的最下侧，风扇23通过风扇固定夹19固定于料筒16与底座1上，散热器24设在风扇23与加热器25之间。风扇23包括风扇框20、风扇架21、扇叶22，风扇23采用常用普通风扇结构即可。螺杆18的长径比为1：12～1：15。螺杆分为输送段、压缩段和计量段，所述输送段、计量端和压缩段的螺杆具有不同的螺距。述螺杆的螺纹间距是逐渐变化的，螺纹间距在输送段、压缩段、计量段是不同的。
[0019]本技术一种螺杆挤出式3D打印机喷头还可在底座中固接固定机构和加强机构，固定机构通过螺栓固定于所述底座上，加强机构设于搅拌机构下方。固定机构采用销钉固定的方式，加强机构采用加强筋的方式。
[0020]本技术一种螺杆挤出式3D打印机喷头的工作过程为：外部的步进电机提供转动所需要的动力，步进电机通过轴承带动蜗杆转动。因啮合作用，蜗杆带动涡轮转动。涡轮与搅拌轴相连，搅拌轴与螺杆相连，涡轮转动带动搅拌轴与螺杆一起转动。螺杆挤出式3D打印机的螺杆一般分为加料段、压缩段、计量段。物料随着搅拌轴的转动进入料筒内，物料在挤出过程中会存在玻璃态、高弹态、粘流态三种物理状态，在一定条件下，这三种物理状态会发生转化。料筒内的物料在加料段经加热之后变成玻璃态；在压缩段物料压实熔融变成高弹态；在最后的计量段物料经搅拌混合变成粘流态进而从喷嘴内挤出，最后冷却成型。
[0021]本技术一种螺杆挤出式3D打印机喷头的原理为：通过外部动力传递和外部加热元件的传热进行物料的固体输送、挤压、熔融、剪切混炼挤出成型。螺杆挤出式3D打印机挤出过程是靠料筒外加热、物料与料筒、螺杆摩擦力及熔体剪切力来实现的。
[0022]本技术一种螺杆挤出式3D打印机喷头，能够避免因螺杆剪切物料引起的喷头振动，提高了打印机的成型精度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺杆挤出式3D打印机喷头，其特征在于，包括驱动机构，所述驱动机构连接有物料搅拌机构，所述物料搅拌机构连接物料挤出机构，所述物料挤出机构包括料筒(16)，所述料筒(16)内安装有螺杆(18)。2.如权利要求1所述的一种螺杆挤出式3D打印机喷头，其特征在于，所述驱动机构包括底座(1)，所述底座(1)上固接有左轴承座(5)，所述左轴承座(5)上设置有轴承a(6)，所述左轴承座(5)上还固接有步进电机(3)，所述步进电机(3)的主轴连接有蜗杆(12)，所述步进电机(3)的主轴与蜗杆(12)的连接处位于轴承a(6)，所述步进电机(3)的主轴与蜗杆(12)的连接处与轴承a(6)的内壁相固接。3.如权利要求2所述的一种螺杆挤出式3D打印机喷头，其特征在于，所述蜗杆(12)远离轴承a(6)的一端通过轴承b安装在右轴承座(13)内，所述轴承b与右轴承座(13)之间、左轴承座(5)与轴承a(6)之间均设有轴承垫(7)，所述右轴承座(13)固接在底座(1)上，所述蜗杆(12)上配设有涡轮(11)，所述涡轮(11)与搅拌机构连接。4.如权利要求3所述的一种螺杆挤出式3D打印机喷头，其特征在于，所述底座(1)与左轴承座(5)之间、底座(1)与右轴承座(13)均通过螺栓(2)相连接。5.如权利要求3所述的一种螺杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超凡，白海清，杨思瑞，任礼，鲍骏，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：新型
国别省市：