一种3d打印设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种3D打印设备，克服目前3D打印设备挤出的耗材固化后的细丝形状和尺寸无法变化的缺陷，该设备包含有进给物料的管路（3），所述管路（3）包含输送软化的物料的软化物料进给段（31），所述软化物料进给段（31）的末端为出料口（21），所述软化物料进给段（31）包含有所述出料口（21）的部分分为固定部（311）与活动部（312），所述固定部（311）与所述活动部（312）在垂直于所述软化物料进给段（31）的轴线的平面上形成封闭的环，所述活动部（312）可以朝向或者远离所述软化物料进给段（31）的轴线移动。本申请的实施例可以通过手动或自动控制来调整从出料口中挤出的物料的截面形状和粗细。
【专利说明】一种3D打印设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及打印设备，尤其涉及一种3D打印设备。
【背景技术】
[0002]3D打印设备通过其上的喷嘴，将软化的物料如打印耗材或者食品原料等，打印在工作平台等处。
[0003]目前的3D打印设备，有的是进给固化的特定粗细的丝状物料并将其熔融或软化后，通过出料口挤出(也有称之为喷出)并成型，有的是利用储物罐存储熔融或者软化状态下的物料并通过出料口挤出并成型。
[0004]但是，这些3D打印设备出料口的形状和/或大小是固定的，挤出的耗材在固化后只能是确定形状和尺寸的丝状物或条状物，这也就限定了 3D打印设备的应用场合，使得打印设备不能根据打印的需要实时调整从出料口挤出的物料的形状与大小。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服目前3D打印设备挤出的耗材固化后的细丝形状和尺寸无法变化的缺陷。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种3D打印设备，其中，该设备包含有进给物料的管路(3)，所述管路(3)包含输送软化的物料的软化物料进给段(31)，所述软化物料进给段(31)的末端为出料口(21)，所述软化物料进给段(31)包含有所述出料口( 21)的部分分为固定部(311)与活动部(312 )，所述固定部(311)与所述活动部(312 )在垂直于所述软化物料进给段(31)的轴线的平面上形成封闭的环，所述活动部(312)可以朝向或者远离所述软化物料进给段(31)的轴线移动。
[0007]其中，所述设备包括壳体(1)，所述壳体(I)围在所述管路(3)的外部且所述出料口( 21)位于所述壳体(I)外，所述活动部(312 )的外表面凸出于所述壳体(I)的外壁。
[0008]其中，所述固定部(311)在垂直于所述软化物料进给段(31)的轴线的平面上，包括有两条相互平行的边；所述活动部(312)在垂直于所述软化物料进给段(31)的轴线的平面上，包含有与所述两条相互平行的边相交的边；所述活动部(312)的移动方向平行于所述两条相互平行的边。
[0009]其中，所述软化物料进给段(31)的横截面形状为包含有两条相互平行的边的几何形状。
[0010]其中，所述软化物料进给段(31)的横截面形状包括矩形、菱形或者包含有两条相互平行的边的不规则多边形。
[0011]其中，所述设备包括与所述活动部(312)相连并能控制所述活动部(312)进行所述移动的变径调节件(4)。
[0012]其中，所述设备包括壳体(1)，所述壳体(I)围在所述管路(3)的外部且所述出料口(21)位于所述壳体(I)外，变径调节件(4)设置在所述活动部(312)的外壁与所述壳体(I)的内壁之间。
[0013]其中，所述设备包括壳体(1)，所述壳体(I)围在所述管路(3)的外部且所述出料口(21)位于所述壳体(I)外，所述变径调节件(4)的一端凸出于所述壳体(I)的外壁。
[0014]其中，所述设备包括壳体(1)，所述壳体(I)围在所述管路(3)的外部且所述出料口( 21)位于所述壳体(I)外，所述软化物料进给段(31)伸出于所述壳体(I)外部并包含所述出料口(21)的部分为喷嘴(2)，所述变径调节件(4)的一端凸出于所述喷嘴(2)的外壁。
[0015]与现有技术相比，本申请实施例的3D打印设备，可以根据打印对象的不同以及打印对象构造的区别，通过调整出料口的形状和尺寸，在打印前调整从出料口中挤出的软化的物料的粗细，或者在打印过程中实时地改变从出料口中挤出的软化的物料的粗细，可以提高打印速度和作业效率。本申请的实施例可以通过手动或自动控制来调整从出料口中挤出的物料的截面形状和粗细。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本申请实施例的 3D打印设备的内部构造示意图。
[0017]图2至图4分别为本申请实施例的 3D打印设备中软化物料进给段的各种横截面形状示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下的相互结合，均在本发明的保护范围之内。
[0019]如图1所示，本申请实施例的3D打印设备包含有进给物料的管路3。该物料比如可以是打印耗材比如ABS或者PLA细丝，也可以是食品比如巧克力等。管路3包含有加热段30以及软化物料进给段31。加热段30的外围设置有可以对进给的物料进行加热以软化物料的加热元件2。进给的物料在加热段30软化后继续被后续进给的物料推动进入软化物料进给段31进行输送。软化物料进给段31的末端为出料口 21。软化的物料在软化物料进给段31中前行至出料口 21后，从出料口 21中被挤出，经空气冷却后硬化定型。软化物料进给段31包含有固定部311与活动部312，固定部311与活动部312在垂直于软化物料进给段31的轴线的平面上形成一个封闭的环，活动部312可以朝向或者远离软化物料进给段31的轴线移动。
[0020]软化物料进给段31的横截面形状，也即固定部311与活动部312在垂直于软化物料进给段31的轴线的平面上形成一个封闭的环，为包含有两条相互平行的边的几何形状，不与该两条互相平行的边平行的第三条边，与该两条相互平行的边相交。其中，固定部311在垂直于软化物料进给段31的轴线的平面上，包括有该两条相互平行的边；而活动部312在垂直于软化物料进给段31的轴线的平面上，包含有与该两条相互平行的边相交的边。也就是说，两条相互平行的边位于固定部311，与该两条互相平行的边相交的第三边位于活动部312。活动部312的运动方向与该两条相互平行的边平行，以保证活动部312在移动过程中，始终与固定部311在垂直于软化物料进给段31的轴线的平面上形成的是一个封闭的环。
[0021]本申请的实施例中，软化物料进给段31的横截面形状比如可以是如图2所示的矩形或者如图3所示的菱形等。
[0022]本申请的另一些实施例中，软化物料进给段31的横截面形状也可以是包含有两条相互平行的边的不规则多边形，其中，该不规则多边形中包含该两条相互平行的边的部分为固定部311，包含与该两条相互平行的边均相交的第三条边的部分为活动部312。图4以包含有两条相互平行的边的五边形为例给出示意。
[0023]需要说明的是，图2、图3以及图4中的虚线，表示的是活动部312中与固定部311中两条互相平行的边相交的边在远离软化物料进给段31轴线的最大位置。
[0024]如图2和图3所示，横截面形状为矩形或菱形的软化物料进给段31，相连的三条边属于固定部311，另一条边属于活动部312。如图2和图3所示的实施例中，固定部311与活动部312在垂直于软化物料进给段31的轴线的平面上形成的封闭的环，分别为矩形和菱形。
[0025]本申请实施例的3D打印设备，包括有外壳1，加热元件2及管路3位于外壳I中，壳体I围在管路3及加热元件2的外部且出料口 21位于壳体I外。为便于手动控制活动部312，活动部312的外表面凸出于壳体I的外壁。使用者通过在壳体I的外部向管路3的轴线插入活动部312，则可以减小软化物料进给段31的横截面的面积，从软化物料进给段31以及出料口 21挤出的物料将变细，在保持进料速度的情况下，物料被挤出的速度也将加快。使用者通过在壳体I的外部向着远离管路3的轴线方向拔出活动部312，则可以增加软化物料进给段31的横截面的面积，从软化物料进给段31以及出料口 21挤出的物料将变粗，在保持进料速度的情况下，物料被挤出的速度也将变慢。
[0026]如图1所示，本申请实施例的3D打印设备还可以包含有与活动部312相连变径调节件4。也可以通过该变径调节件4，来控制活动部312进行朝向或者远离软化物料进给段的轴线的移动。
[0027]如图1所示的实施例中，变径调节件4垂直于软化物料进给段31的轴线，可以在朝向或者远离软化物料进给段的轴线的方向上进行往复移动。与变径调节件4相连的活动部312，在变径调节件4的带动下，实现朝向或者远离软化物料进给段的轴线的移动。其中，变径调节件4不与活动部312相连的自由端，凸出于壳体I的外壁，便于在壳体I的外部控制变径调节件4的移动。
[0028]如图1所示，3D打印设备中，软化物料进给段31伸出于壳体I外部并包含出料口21的部分一般称之为喷嘴2。在本申请的另一些实施例中，变径调节件4不与活动部312相连的自由端，也可以是凸出于3D打印设备的喷嘴2的外壁，这些实施方式尤其适用于含有较长喷嘴2的3D打印设备。
[0029]本申请实施例的3D打印设备，其中的活动部312也可以采取自动控制的方式进行操作和控制。对于自动控制活动部312进行朝向或者远离软化物料进给段的轴线的移动的方式，变径调节件设置在活动部312的外壁与壳体I的内壁之间。变径调节件设置在活动部312与壳体I之间的空腔中，通过与变径调节件相连的自动控制模块，可以根据需要自动地将活动部312朝向或者远离软化物料进给段的轴线移动，从而保证从出料口 21中挤出的物料的形状和/或大小更加准确地符合打印现场的需要。[0030]本申请的实施例，可以适用于家用级别、商用级别或者工业级别的3D打印机，而且，也同样可以适用于手持式的3D打印笔。
[0031]虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种3D打印设备，其中，该设备包含有进给物料的管路(3 )，所述管路(3 )包含输送软化的物料的软化物料进给段(31)，所述软化物料进给段(31)的末端为出料口(21)，所述软化物料进给段(31)包含有所述出料口( 21)的部分分为固定部(311)与活动部(312 )，所述固定部(311)与所述活动部(312)在垂直于所述软化物料进给段(31)的轴线的平面上形成封闭的环，所述活动部(312)可以朝向或者远离所述软化物料进给段(31)的轴线移动。
2.根据权利要求1所述的3D打印设备，其中，所述设备包括壳体(1)，所述壳体(I)围在所述管路(3)的外部且所述出料口(21)位于所述壳体(I)外，所述活动部(312)的外表面凸出于所述壳体(I)的外壁。
3.根据权利要求1所述的3D打印设备，其中，所述固定部(311)在垂直于所述软化物料进给段(31)的轴线的平面上，包括有两条相互平行的边；所述活动部(312)在垂直于所述软化物料进给段(31)的轴线的平面上，包含有与所述两条相互平行的边相交的边；所述活动部(312)的移动方向平行于所述两条相互平行的边。
4.根据权利要求3所述的3D打印设备，其中，所述软化物料进给段(31)的横截面形状为包含有两条相互平行的边的几何形状。
5.根据权利要求4所述的3D打印设备，其中，所述软化物料进给段(31)的横截面形状包括矩形、菱形或者包含有两条相互平行的边的不规则多边形。
6.根据权利要求1所述的3D打印设备，其中，所述设备包括与所述活动部(312)相连并能控制所述活动部(312)进行所述移动的变径调节件(4)。
7.根据权利要求6所述的3D打印设备，其中，所述设备包括壳体(I)，所述壳体(I)围在所述管路(3)的外部且所述出料口(21)位于所述壳体(I)外，变径调节件(4)设置在所述活动部(312)的外壁与所述壳体(I)的内壁之间。
8.根据权利要求6所述的3D打印设备，其中，所述设备包括壳体(I)，所述壳体(I)围在所述管路(3)的外部且所述出料口(21)位于所述壳体(I)外，所述变径调节件(4)的一端凸出于所述壳体(I)的外壁。
9.根据权利要求6所述的3D打印设备，其中，所述设备包括壳体(I)，所述壳体(I)围在所述管路(3 )的外部且所述出料口( 21)位于所述壳体(I)外，所述软化物料进给段(31)伸出于所述壳体(I)外部并包含所述出料口(21)的部分为喷嘴(2)，所述变径调节件(4)的一端凸出于所述喷嘴(2)的外壁。
【文档编号】B29C67/00GK103624986SQ201310690428
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】黄洁 申请人:青岛尚慧信息技术有限公司