一种双螺杆颗粒粉末3D打印机制造技术

本实用新型专利技术公开一种双螺杆颗粒粉末3D打印机，包括料筒、螺杆、料筒拉板、隔板、加热器、喷头和外料筒，料筒内设置双螺杆，将颗粒或粉末材料通过料斗加入，再经过加料软管进入料筒，由于从加料口到喷头一直建立的压力，随着螺杆的旋转，物料不断向喷头方向输送，在螺杆的剪切摩擦和料筒外加热器共同作用下，物料逐渐熔融塑化，并通过喷头挤出到工作台上。该打印机的料筒和螺杆设置了内外两个安装位置，以此来调节两根螺杆之间的距离，从而实现打印颗粒状塑料和粉末状材料的目的。粒状塑料和粉末状材料的目的。粒状塑料和粉末状材料的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种双螺杆颗粒粉末3D打印机


[0001]本技术涉及3D打印机
，特别是涉及一种双螺杆颗粒粉末3D打印机。

技术介绍

[0002]目前市面上可成型粉末颗粒材料的熔融沉积式(FDM)3D打印机主要有可打印丝材和大颗粒(大于0.5mm)两种类型，前者通过单螺杆或双螺杆挤出机将大颗粒或粉末塑料或其复合材料颗粒制备成1.75mm的丝状材料，才能通过3D打印机打印进行零件打印。后者可直接打印大颗粒材料，不需制备丝材，但仅能打印大颗粒塑料。
[0003]由于丝材3D打印机需制备丝材，其丝材制备装置单螺杆或双螺杆挤出机还需配备定径、冷却、牵引、切割等装置，生产线长达十多米，需占据较大的场地面积，同时经费投入较高。这一情况严重限制了3D打印材料种类和研发的步伐，如进行塑料基复合材料丝材制备时，对于填料的粒径、含量及其在基体中分布的均匀性均要求较高，否则极易导致挤出的丝材直径不均，并进一步导致3D打印喷头堵塞、丝材断裂等打印问题。而大颗粒3D打印机显然无法处理颗粒较细小的粉末材料。因此，需要设计一种新的3D打印机。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种双螺杆粉末颗粒3D打印机，以解决上述现有技术存在的问题，无需制备丝材，可直接通过对塑料及其复合材料颗粒进行混炼、熔融、塑化、排气以提高颗粒3D打印机的打印精度，可直接加工粉末和颗粒塑料及其复合材料，解决了目前市面上的熔融沉积式(FDM)3D打印机需制备丝材以及颗粒3D打印机无法打印粉末材料的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种双螺杆颗粒粉末3D打印机，包括
[0006]料筒，所述料筒包括密封拼合的左料筒和右料筒，所述左料筒和右料筒上分别连通有进料机构；以及
[0007]螺杆，所述螺杆包括分别设置于左料筒和右料筒内且结构相同的左螺杆和右螺杆，所述左螺杆和右螺杆相互啮合且做相对方向的旋转运动；以及
[0008]料筒拉板，所述料筒拉板包括左料筒拉板和右料筒拉板，所述左料筒和右料筒的顶部分别焊接有所述左料筒拉板和右料筒拉板；以及
[0009]隔板，所述隔板包括左隔板和右隔板，所述左料筒拉板和右料筒拉板上分别安装有左隔板和右隔板，所述左螺杆和右螺杆的驱动机构安装在所述隔板上；以及
[0010]加热器，所述加热器包括加热圈，在所述料筒的外侧裹有所述加热圈，所述加热圈与料筒之间留有间隙；以及
[0011]喷头，所述料筒的下端面以螺钉连接有喷头固定板，所述喷头以螺纹旋在所述喷头固定板上，根据送料速度和颗粒大小可选择不同直径的所述喷头；以及
[0012]外料筒，所述料筒的外侧套设有外料筒，所述外料筒的外周安装在打印机的机架
上并在打印机的驱动下进行打印喷料。
[0013]在其中一个实施例中，所述左螺杆的总长为20
‑
25mm，且左螺杆的直径不小于8mm。
[0014]在其中一个实施例中，所述左螺杆和右螺杆均由三段组成，所述左螺杆上从上向下依次为加料段、压缩段和熔融段，且三段的螺槽宽度和深度逐渐减小；加料段、压缩段和熔融段左螺杆的宽度尺寸范围分别为2
‑
3mm、1
‑
2mm和0.3
‑
1mm；加料段、压缩段和熔融段左螺杆的深度尺寸范围分别为1
‑
2mm、0.5
‑
1mm和0.2
‑
0.5mm；所述左螺杆上相邻两段的过渡区均削去1/2圈螺纹。
[0015]在其中一个实施例中，所述左螺杆的顶部固定端外侧套有轴承和齿轮，所述左螺杆外侧的齿轮与电动机一传动连接；所述右螺杆的顶部固定端外侧也套有轴承和齿轮，所述右螺杆外侧的齿轮与电动机二传动连接。
[0016]在其中一个实施例中，所述隔板用螺钉安装在所述料筒拉板上，所述左隔板与右隔板的配合面以凹槽和凸块相配合，所述左隔板与右隔板的相对位置可调；所述左料筒拉板和右料筒拉板的配合面以阶梯状凸凹结构相配合，所述左料筒拉板和右料筒拉板的相对位置可调；所述左料筒和右料筒的配合面以阶梯状凸凹结构相配合，所述左料筒和右料筒的相对位置可调。
[0017]在其中一个实施例中，所述左料筒的侧面开设有进料口，所述进料口通过进料口连接器与加料软管连接，所述进料口连接器的内孔下端面做成45度斜面，所述加料软管的另一端连接有料斗。
[0018]在其中一个实施例中，所述料筒的上端穿过外料筒上端面的孔并以料筒拉板的下表面与外料筒的上端面连接固定。
[0019]在其中一个实施例中，所述加热圈为电感应加热，且所述加热圈与所述螺杆的三段设置相对应，所述加热圈的密度由上至下逐渐变密，加热温度由上向下逐渐增高。
[0020]在其中一个实施例中，所述加热圈的外侧设有隔热套筒，所述隔热套筒采用陶瓷材料制成。
[0021]本技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
[0022]本技术中的双螺杆颗粒粉末3D打印机，包括料筒、螺杆、料筒拉板、隔板、加热器、喷头和外料筒，料筒内设置双螺杆，将颗粒或粉末材料通过料斗加入，再经过加料软管进入料筒，由于从加料口到喷头一直建立的压力，随着螺杆的旋转，物料不断向喷头方向输送，在螺杆的剪切摩擦和料筒外加热器共同作用下，物料逐渐熔融塑化，并通过喷头挤出到工作台上。该打印机的料筒和螺杆设置了内外两个安装位置，以此来调节两根螺杆之间的距离，从而实现打印颗粒状塑料和粉末状材料的目的。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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。
[0024]图1为双螺杆颗粒粉末3D打印机的整体结构示意图；
[0025]图2为双螺杆颗粒粉末3D打印机的内部结构剖视图；
[0026]其中，1加料软管；2进料口连接器；3拉板；4陶瓷限位隔片；5上部加热线圈；6外料筒；7下部加热线圈；8喷头固定板；9喷头；10喷头引风；11风扇二；12风扇一；13密封盖；14卡轴；15螺杆；16齿轮三；17齿轮二；18齿轮一；19隔板；20料筒拉板；21电动机；22料筒固定架；23料筒。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0028]本技术的目的是提供一种双螺杆粉末颗粒3D打印机，以解决上述现有技术存在的问题，无需制备丝材，可直接通过对塑料及其复合材料颗粒进行混炼、熔融、塑化、排气以提高颗粒3D打印机的打印精度，可直接加工粉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双螺杆颗粒粉末3D打印机，其特征在于：包括料筒，所述料筒包括密封拼合的左料筒和右料筒，所述左料筒和右料筒上分别连通有进料机构；以及螺杆，所述螺杆包括分别设置于左料筒和右料筒内且结构相同的左螺杆和右螺杆，所述左螺杆和右螺杆相互啮合且做相对方向的旋转运动；以及料筒拉板，所述料筒拉板包括左料筒拉板和右料筒拉板，所述左料筒和右料筒的顶部分别焊接有所述左料筒拉板和右料筒拉板；以及隔板，所述隔板包括左隔板和右隔板，所述左料筒拉板和右料筒拉板上分别安装有左隔板和右隔板，所述左螺杆和右螺杆的驱动机构安装在所述隔板上；以及加热器，所述加热器包括加热圈，在所述料筒的外侧裹有所述加热圈，所述加热圈与料筒之间留有间隙；以及喷头，所述料筒的下端面以螺钉连接有喷头固定板，所述喷头以螺纹旋在所述喷头固定板上，根据送料速度和颗粒大小可选择不同直径的所述喷头；以及外料筒，所述料筒的外侧套设有外料筒，所述外料筒的外周安装在打印机的机架上并在打印机的驱动下进行打印喷料。2.根据权利要求1所述的双螺杆颗粒粉末3D打印机，其特征在于：所述左螺杆的总长为20
‑
25mm，且左螺杆的直径不小于8mm。3.根据权利要求1所述的双螺杆颗粒粉末3D打印机，其特征在于：所述左螺杆和右螺杆均由三段组成，所述左螺杆上从上向下依次为加料段、压缩段和熔融段，且三段的螺槽宽度和深度逐渐减小；加料段、压缩段和熔融段左螺杆的宽度尺寸范围分别为2
‑
3mm、1
‑
2mm和0.3
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1mm；加料段、压缩段和熔融段左螺杆的深度尺寸范围分别为1
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋小辉，覃海定，韦沛新，吴远震，杨政炜，王明干，黄周平，
申请(专利权)人：桂林航天工业学院，
类型：新型
国别省市：