一种3D打印机设备的制作方法

本发明涉及一种3D打印机设备。

背景技术：

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。目前3D打印技术分为以下几种打印材料或打印方式：

1.有些3D打印机使用“喷墨”的方式。即使用打印机打印头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。

2.使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在打印头内熔化塑料，然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。

3.使用一种叫做“激光烧结”的技术，以粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，熔铸成指定形状，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。

4.利用真空中的电子流熔化粉末微粒，当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时，介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸，最后只需用水或气流冲洗掉撑物便可形成孔隙。

目前，以塑料可粘合材料作为打印材料的打印机，现有3D打印机的打印头只能用线材，线材使用塑料原料，通过加工设备生产。使用线材料的3D打印机一般采用单色打印，如想多色打印需不断的更换线材，这是很麻烦的。同时3D打印机的打印速度较慢，如果加快打印速度，易造成打印头过热，制品变形，甚至导致坍塌。

技术实现要素：

针对现有技术中3D打印机叶打印头只能使用塑料线材以及打印速度过慢等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可使用颗粒原料、提高打印速度的

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种3D打印机设备，在打印机的打印头内设置螺杆进料机构，包括驱动装置、与驱动装置输出轴连接的螺杆以及螺筒，其中，在螺杆设于螺筒内部，驱动装置安装于螺筒外部一端，螺杆的进料端与一料斗的出料口连接，螺杆出料端连接打印头喷嘴，螺筒外部布设有电加热圈。

在打印头的喷觜处还设有冷却装置，包括风机及风管，风管与风机的出风口连通，风管的出风口对应打印头的喷觜出口位置，并与打印头随动。

风机固装于3D打印机设备上，风管的出风口与打印头固定连接。

风管为封闭软连接管。

料斗的出料口与螺杆的进料端之间接有液体色母在线非预混配色供料系统。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明改变了目前塑料高分子3D打印机的工作模式，无需使用预先制备好的线状塑料高分子材料，只需直接添加颗粒状或粉末状的热塑性高分子材料，而且在添加材料时可以同时混配着色剂，可以实现彩色3D打印功能。

2.本发明3D打印机出料口配有冷风冷却装置，可以提高打印速度，并提供塑料材料加热所挥发的气体回收装置，从而实现家庭密闭小空间的使用，使得3D打印机的家庭普及使用成为可能。

3.本发明在料斗的出料口与螺杆的进料端之间接有液体色母在线非预混配色供料系统，可实现在线配色，提升打印制品的外观美感。

附图说明

图1为现有技术中3D打印机的打印头结构；

图2为本发明3D打印机打印头内部结构示意图；

图3为本发明在3D打印机打印头外侧设置风筒的结构示意图。

其中，1为喷嘴，2为螺杆，3为螺筒，4为加热圈，5为驱动装置，6为料斗，7为风机，8为风管，9为出风口，10为3D打印线材，11为被动辊，12为主动辊，13为导向套，14为喷头。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

本发明一种3D打印机的结构如图2所示，在打印机的打印头内设置螺杆进料机构，包括驱动装置5、与驱动装置5输出轴连接的螺杆2以及螺筒3，其中，在螺杆2设于螺筒3内部，驱动装置5安装于螺筒3外部一端，螺杆2的进料端与一料斗6的出料口连接，螺杆2出料端连接打印头喷嘴1，螺筒2外部布设有电加热圈4。

本发明采用螺旋推进的方式将打印用原料输送至打印头喷嘴1处，这样的结构设置不限制打印用原料的线材形式，而是颗粒状或粉末状均可适用。这样在该3D打印设备上可以直接使用颗粒或粉末状的热塑性高分子塑料直接打印，无需购买市售的采用成型加工设备和模具预先生产的线材。

本发明在打印头的喷觜1处还设有冷却装置，包括风机7及风管8，风管8与风机7的输出风口连通，风管8的出风口9对应打印头的喷觜1出口位置，并与打印头随动。

本实施例将7风机固装于3D打印机设备上，如固装于3D打印机的外框上，其控制线与3D打印机的控制系统连接；风管8的出风口9与打印头固定连接；风管8采用封闭(不透风)软连接管，如金属软管等。

冷却装置的设置主要是考虑现有3D打印机如果加快打印速度，易造成打印头过热，制品变形，甚至导致坍塌这一不足，现通过冷却装置直接针对喷嘴出口位置进行冷却，使在打印头内部被加热的原料从喷嘴输出后，快速降温，加快粘着，使制品保持理想形态。这样可以提高打印速度。

本发明在料斗的出料口与螺杆的进料端之间接有液体色母在线非预混配色供料系统。液体色母在线非预混配色供料系统可以连接任何塑料加工设备的下料口，对在线输出液体着色剂，也可以对颗粒料、粉料进行着色。