一种基于三原色的彩色FDM3D打印机制造技术

本实用新型专利技术属于熔融沉积式(简称：FDM)3D打印机领域，特别涉及一种基于三原色的彩色FDM3D打印机。该基于三原色的彩色FDM3D打印机由机架、三原色进料装置、加热熔融装置、螺杆推送装置、喷嘴组成。机架带动喷嘴实现X、Y、Z三个方向的移动，三原色进料装置实现红、黄、蓝三种颜色的材料由三个地方进入到同一喷嘴内部，在喷嘴内部被加热熔融装置加热融化同时被搅拌均匀，熔融之后的彩色混合材料被螺杆推送装置进一步推送至喷嘴端部，由喷嘴喷出堆积成型。与普通的3D打印机相比，该款三原色彩色FDM3D打印机，可以根据调节红、黄、蓝三种颜色的材料的进料速度，实现三原色的不同配比，实现彩色及渐变色3D打印。在原理简单、结构可靠、成本低廉的情况下实现了彩色及渐变色打印。廉的情况下实现了彩色及渐变色打印。廉的情况下实现了彩色及渐变色打印。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三原色的彩色FDM3D打印机


[0001]本技术涉及FDM3D打印机领域，特别涉及一种基于三原色的彩色FDM3D打印机。

技术介绍

[0002]目前市面上常见的FDM3D打印机仅利用单色材料单色打印，不能实现彩色打印，如需进行颜色更换还要进行中途暂停、换料续打或采用全色墨水染色方式上色，步骤繁琐、费时费力。在实际应用FDM3D打印机时，为了增强打印制品的美观程度和色彩层次感，需要彩色打印或者渐变色打印。传统普通FDM3D打印机缺无能为力。
[0003]因此急需一种能解决上述问题，提高彩色3D打印效率，降低彩色3D打印成本，实现无需更换喷头、丝料，无需后续上色处理等，即可实现彩色或者渐变色的3D打印机。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种原理简单，结构可靠，无需更换喷头、丝料，无需后续上色处理，即可实现彩色或者渐变色的3D打印机。在原理简单、结构可靠、成本低廉的情况下实现了彩色3D打印。该技术将红、黄、蓝三原色的材料由三个地方进入到同一喷嘴内部，在喷嘴内部被加热熔融装置加热融化同时被搅拌均匀，熔融之后的彩色混合材料被螺杆推送装置进一步推送至喷嘴端部，由喷嘴喷出堆积成型。可以根据调节红、黄、蓝三种颜色材料的进料速度，实现三原色的不同配比，实现彩色3D打印。
[0005]本技术解决技术问题采用的技术方案是：一种基于三原色的彩色FDM3D打印机由机架、三原色进料装置、加热熔融装置、螺杆推送装置、丝料架组成。
[0006]所述的机架，由X向步进电机、Y向步进电机、Z向步进电机、X向丝杠、Y向丝杠、X向带螺母滑块、Y向带螺母滑块、连接块、Z向导向柱、Z向丝杠、工件平台、框架组成；为其他零部件提供安装位置和支撑作用；所述的X向步进电机外壳与框架固定连接，X向步进电机输出轴与X向丝杠固定连接，带动X向丝杠旋转运动；所述的Y向步进电机外壳与框架固定连接，Y向步进电机输出轴与Y向丝杠固定连接，带动Y向丝杠旋转运动；所述的连接块与Y向带螺母滑块铰接连接，且Y向带螺母滑块与Y向丝杠配合连接，在Y向步进电机的带动下，Y向丝杠旋转带动Y向带螺母滑块沿Y方向移动，进而带动连接块沿Y方向移动；所述的Y向丝杠端部与X向带螺母滑块固定连接，且X向带螺母滑块与X向丝杠配合连接，在X向步进电机的带动下，X向丝杠旋转带动X向带螺母滑块沿X方向移动，进而带动连接块沿X方向移动；在上述X向步进电机、Y向步进电机共同作用下，连接块实现X、Y向移动；所述的Z向导向柱上、下两端分别与框架上、下面固定，共设置有两根，工件平台上设置有两个孔，两根Z向导向柱分别穿过一个孔，起到对工件平台导向作用；所述的Z向丝杠上、下两端分别与框架上、下面通过轴承配合，Z向丝杠穿过工件平台中间设置的螺纹孔，Z向丝杠与螺纹孔配合，Z向步进电机外壳与框架固定，Z向步进电机输出轴与Z向丝杠固定连接，带动Z向丝杠旋转运动，进而带动工件平台上、下运动。
[0007]所述的三原色进料装置由电机、摩擦轮、固定轮、进料连接件、导管锁紧接头、丝料导管组成。电机的输出轴转速可调，电机输出轴与摩擦轮固定连接，在电机的转动下带动摩擦轮旋转，电机外壳后端与框架侧面固定连接；进料连接件与电机外壳前端面固定连接，固定轮通过固定轮的轴固定在进料连接件上设置的孔上，进料连接件上设置有多个与固定轮轴配合的孔，通过与不同的孔装配，可以调整固定轮与摩擦轮之间的距离，进而可以让不同直径大小的丝料穿过，以适应不同直径的丝料；摩擦轮表面带有凸起的小齿，丝料穿过摩擦轮与固定轮之间的间隙时，在摩擦轮与固定轮的挤压作用下，摩擦轮小齿插入丝料，丝料在摩擦轮的小齿旋转作用的带动下推动丝料向前移动，达到进料的目的；导管锁紧接头下端与进料连接件上端固定连接；导管锁紧接头上端与丝料导管固定连接；丝料通过摩擦轮与固定轮之间间隙后，穿过导管锁紧接头，经过丝料导管内部后到达漏斗内部。
[0008]所述的三原色进料装置总共设置有三个，分别布置在框架的左侧面、右侧面和后侧面上。三个三原色进料装置分别依次负责红、黄、蓝三种颜色丝料的进料，通过调整不同三原色进料装置上电机的旋转速度，可以实现调整红、黄、蓝三种颜色丝料的进料速度，实现三原色的不同配比，实现将三原色材料变成彩色材料。在打印过程中，当三个三原色进料装置中的电机速度均恒定时，可以实现某一特定颜色下的彩色打印；当三原色进料装置中的电机速度至少有一个是变化时，可以实现渐变色打印。
[0009]所述的丝料架固定在框架侧面，且与电机外壳后端固定在同一侧面上，与三原色进料装置的个数相一致，共设置有三个；丝料架上放置传统的成卷的丝料。
[0010]所述的加热熔融装置由喉管、电加热丝、漏斗、喷嘴、导管锁紧接头组成，漏斗上端带有密封盖，密封盖上呈伞状均匀对称设置有三个孔，孔与喉管下端焊接在一起，漏斗下端与喷嘴上端焊接在一起，漏斗外壁和喉管外壁均缠绕有密集的电加热丝，实现对丝料的长距离多次融化；在喉管上端固定连接有导管锁紧接头；导管锁紧接头能锁紧插入其中的丝料导管，同时还不影响丝料的通过。
[0011]所述的螺杆推送装置由推送电机、螺杆、壳体、推送连接件组成，推送电机输出轴与螺杆上端固定相连，螺杆安装在壳体内部且螺杆伸入到漏斗内部到达喷嘴上方；推送电机设置在推送连接件的内部，且推送连接件的内部与推送电机外壳固定连接在一起；所述的壳体内部与推送电机外壳固定连接，壳体下端与漏斗上端密封盖固定连接；在推送电机的带动下，螺杆旋转将被加热熔融装置加热的熔融丝料推向漏斗内部进行融化，在漏斗内部边融化边混合边推送至喷嘴内；所述的推送连接件下端面与壳体上端固定连接，推送连接件上端面与连接块固定连接；在推送连接件的连接下，加热熔融装置和螺杆推送装置都跟随连接块一起平移，完成同一高度层打印平面上工件的打印。
[0012]所述的一种基于三原色的彩色FDM3D打印机使用过程为：先给三个丝料架分别依次装上红、黄、蓝三种颜色的丝料，根据实际需要通过调整不同三原色进料装置上电机的旋转速度，可以实现调整红、黄、蓝三种颜色丝料的进料速度，进而实现红、黄、蓝三原色的不同配比及混合，在加热熔融装置作用下实现将三原色材料变成彩色熔融材料；彩色熔融材料在螺杆推送装置的作用下被推送至喷嘴；打印时，喷嘴将熔融塑料喷出；在X向步进电机、Y向步进电机共同作用下，连接块实现X、Y向移动，在连接块的带动下将熔融彩色材料喷出打印出当前高度层内的工件平面图形，在当前高度层内的工件图形打印完成后，Z向步进电机带动Z向丝杠旋转运动，进而带动工件平台向下运动一个层高；喷嘴继续喷出熔融塑料，
完成该层高上的工件图形打印；重复上述打印过程，直至整个工件打印完成；在打印过程中，当三个三原色进料装置中的电机速度均恒定时，可以实现某一特定颜色下的彩色打印；当三原色进料装置中的电机速度至少有一个是变化时，可以实现渐变色打印。
[0013]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：一种基于三原色的彩色FDM3D打印机，与传统的3D打印机相比，该款3D打印机可以根据实际需要通过调整不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三原色的彩色FDM3D打印机，其特征在于一种基于三原色的彩色FDM3D打印机由机架、三原色进料装置、加热熔融装置、螺杆推送装置、丝料架组成，机架为其他零部件提供安装位置和支撑作用；三原色进料装置总共设置有三个，分别布置在框架的左侧面、右侧面和后侧面上；三个三原色进料装置分别依次负责红、黄、蓝三种颜色丝料的进料；所述的三原色进料装置由电机、摩擦轮、固定轮、进料连接件、导管锁紧接头、丝料导管组成，电机的输出轴转速可调，电机输出轴与摩擦轮固定连接，在电机的转动下带动摩擦轮旋转，电机外壳后端与框架侧面固定连接；进料连接件与电机外壳前端面固定连接，固定轮通过固定轮的轴固定在进料连接件上设置的孔上，进料连接件上设置有多个与固定轮轴配合的孔，通过与不同的孔装配，可以调整固定轮与摩擦轮之间的距离，进而可以让不同直径大小的丝料穿过，以适应不同直径的丝料；摩擦轮表面带有凸起的小齿，丝料穿过摩擦轮与固定轮之间的间隙时，在摩擦轮与固定轮的挤压作用下，摩擦轮小齿插入丝料，丝料在摩擦轮的小齿旋转作用的带动下推动丝料向前移动，达到进料的目的；导管锁紧接头下端与进料连接件上端固定连接；导管锁紧接头上端与丝料导管固定连接；丝料通过摩擦轮与固定轮之间间隙后，穿过导管锁紧接头，经过丝料导管内部后到达漏斗内部；所述的加热熔融装置由喉管、电加...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱光，李强，宋一赫，汪卓，
申请(专利权)人：宿州学院，
类型：新型
国别省市：