一种双喷头出丝机构的制备方法及装置与流程

本发明涉及3D打印设备领域，具体涉及一种用于FDM打印机的双喷头出丝机构的制备方法，以及通过该方法制备的装置。

背景技术：

传统的3D打印机，喷头都是单独的，需要打印多色或者多材料时，无法实现，且现有的3D打印机的打印时出料不流畅，且打印完毕后，物体表面较为粗糙，不能满足精细打印的需要。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有3D打印机的不足，提供一种双喷头出丝机构的制备方法，以及通过该方法制备的装置，解决现有3D打印机出丝不流畅，且打印后物体表面较为粗糙的问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种双喷头出丝机构的制备方法，其包括以下步骤：

(1)制备固定座，于固定座上端设置X轴滑座和Y轴滑座，于X轴滑座和Y轴滑座两侧设置第一进料组件和第二进料组件；

(2)制备第一散热铝件和第二散热铝件，该散热铝件由多个环形铝片组合而成，环形铝片中间设有内部中空的导热柱，该导热柱上部直径小于下部直径；

(3)制备第一加热铝块和第二加热铝块，于加热铝块内设有加热装置；

(4)制备第一喷嘴和第二喷嘴；

(5)制备冷却风扇，该冷却风扇包括第一冷却风扇、第二冷却风扇和第三冷却风扇；

(6)设置导风通道；

(7)将制备的第一散热铝件和第二散热铝件，分别设于第一进料组件和第二进料组件处，将第一加热铝块和第二加热铝块，分别固定于第一散热铝件和第二散热铝件下端，将第一喷嘴和第二喷嘴，分别固定于第一进料组件下端及第二进料组件下端，并分别位于第一加热铝块下部和第二加热铝块下部，将第一冷却风扇及第二冷却风扇分别固定于第一散热铝件前部和第二散热铝件前部，第三冷却风扇固定于第一散热铝件及第二散热铝件后部，且第三冷却风扇与第一散热铝件及第二散热铝件之间，固定导风通道，导风通道出风口位于第一喷嘴及第二喷嘴处，制得双喷头出丝机构。

所述第一冷却风扇与第二冷却风扇直径相同，第三冷却风扇直径大于第一冷却风扇和第二冷却风扇。

所述X轴滑座位于Y轴滑座下部。

所述第一进料组件和第二进料组件，均包括料道，进料柱，料仓和保温喉管，其中，所述进料柱设于料仓上端，所述料道自上而下连通进料柱和第一喷嘴或第二喷嘴；所述保温喉管设于料道下部。

所述第一散热铝件或第二散热铝件，设于料仓与第一加热铝块或第二加热铝块之间，并包覆于料道周围。

所述保温喉管上端开始于导热柱下半段大直径处。

一种根据所述方法制备的装置，其包括固定座，于固定座上端设有X轴滑座和Y轴滑座，于X轴滑座和Y轴滑座两侧设有第一进料组件和第二进料组件；于第一进料组件处设有第一散热铝件，第二进料组件处设有第二散热铝件，该散热铝件由多个环形铝片组合而成，环形铝片中间设有内部中空的导热柱，该导热柱上部直径小于下部直径；于第一进料组件下端设有第一加热铝块，第二进料组件下端设有第二加热铝块，于加热铝块内设有加热装置；于第一加热铝块下端设有第一喷嘴，第二加热铝块下端设有第二喷嘴，于第一散热铝件和第二散热铝件前部和后部设有冷却组件。

所述加热装置包括其包括加热电极板，于加热电极板电连接有加热控制板，于加热控制板上设有加热控制电路，该加热控制电路包括温度检测反馈电路，中央控制电路和加热电路，其中，所述温度检测反馈电路包括放大器U1，放大器U2，放大器U3，放大器U4，温度感应芯片U5，电阻R1，滑动变阻器R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12和电容C1，其中，所述温度感应芯片U5的第4脚连接电阻R1的一端，电阻R1另一端与电容C1正极及放大器U4的第1脚相连接，放大器U4的第2脚与滑动变阻器R2的一端及滑动端相连接，滑动变阻器R2的另一端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端，放大器U4的第3脚与电阻R5一端及放大器U2的第1脚相连接，电阻R5的另一端连接放大器U1的第2脚，放大器U2的第2脚与电阻R7的一端及电阻R6的一端相连接，放大器U1的第1脚与电阻R8的一端及电阻R6的另一端相连接，电阻R7的另一端与放大器U2的第3脚及电阻R10的一端相连接，电阻R8的另一端与放大器U1的第3脚及电阻R9的一端相连接，放大器U1的第5脚连接放大器U2的第4脚，电阻R9的另一端与电阻R12的一端及放大器U3的第2脚相连接，电阻R10的另一端与电阻R11的一端及放大器U3的第1脚相连接，放大器U3的第3脚连接中央控制电路；所述温度感应芯片U5的第2脚和放大器U1的第4脚接电源VCC，温度感应芯片U5的第1脚和第5脚、电容C1的另一端、电阻R4的另一端、电阻R11的另一端、放大器U2的第5脚、放大器U3的第4脚和第5脚、电阻R12的另一端均接地。

所述中央控制电路包括控制芯片U6，电容C2，电容C3，电容C4和晶振Y1，其中，控制芯片U6的第3脚与晶振Y1的一端及电容C3的一端相连接，控制芯片U6的第4脚与晶振Y1的另一端及电容C4的一端相连接，控制芯片U6的第18脚连接温度检测反馈电路，控制芯片U6的第9脚连接加热电路，控制芯片U6的第28脚、电容C2的一端接电源VCC，电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C2的另一端及控制芯片U6的第12脚均接地。

所述加热电路包括电阻R13，电阻R14，电阻R15，MOS管Q1，加热电极板接口J1和触发芯片U7，其中，所述电阻R15的一端连接中央控制电路，电阻R15的另一端连接触发芯片U7的第2脚，触发芯片U7的第5脚连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端与电阻R14的一端及MOS管Q1的G极，MOS管Q1的D极连接加热电极板接口J1的第2脚，加热电极板接口J1的第1脚和触发芯片U7的第4脚连接电源VDD，触发芯片U7的第1脚连接电源VCC，MOS管Q1的S极和电阻R14的另一端接地。

通过电极板进行加热，当线材进入电极板之间后，电极板导通，从而能够快速的加热，并且电极板加热能够使线材加热更加均匀，保证线材不同地方的温度一致性。

于加热铝块内壁涂有防黏涂层，当打印完成后，加热铝块迅速降温，线材冷却凝固，由于加热部分的内部设有防黏涂层，则在线材冷却后，不会黏在加热铝块内壁上，可以从上端将线材取出，减少对线材的浪费。

所述冷却组件包括第一冷却风扇、第二冷却风扇和第三冷却风扇；所述第一冷却风扇与第二冷却风扇直径相同，第三冷却风扇直径大于第一冷却风扇和第二冷却风扇；所述第一冷却风扇及第二冷却风扇分别固定于第一散热铝件前部和第二散热铝件前部，第三冷却风扇固定于第一散热铝件及第二散热铝件后部，且第三冷却风扇与第一散热铝件及第二散热铝件之间，固定有一导风通道，该导风通道出风口位于第一喷嘴及第二喷嘴处。

所述第一进料组件和第二进料组件，均包括料道，进料柱，料仓和保温喉管，其中，所述进料柱设于料仓上端，所述料道自上而下连通进料柱和第一喷嘴或第二喷嘴；所述保温喉管设于料道部；所述第一散热铝件或第二散热铝件，设于料仓与第一加热铝块或第二加热铝块之间，并包覆于料道周围；所述保温喉管上端开始于导热柱下半段大直径处。

所述X轴滑座位于Y轴滑座下部；且所述X轴滑座和Y轴滑座内部均设有通孔，于X轴滑座的通孔内连接有X轴导向光轴，于Y轴滑座的通孔内连接有Y轴导向光轴。

于第一喷嘴及第二喷嘴处还设有升降机构，当只需要一个喷头工作时，其中一个喷头通过升降机构往上运动至加热铝块内，从而避免干扰。

两种不同颜色或不同材料的耗材经由两个喷嘴挤出可以形成一个有两种不同颜色或是两种不同材料组成的一个实物模型。在这个挤出堆积的过程中先由第一冷却风扇对散热铝块进行冷却，保证耗材在此时不会受热膨胀导致的喉管堵塞，耗材经由喷嘴挤出后再由第二冷却风扇迅速冷却，使模型表面不会因温度过高导致的表面较为粗糙。从而提高模型整体精度。

本发明的有益效果是：本发明采用双喷头、双风道的设计。两个喷头使用不同颜色或不同材料的耗材堆积出所需物体，个风道冷却散热使出丝更流畅，物体表面更光滑。可以实现双色打印。打印复杂模型有较高的功率。独立冷却机构使其性能稳定，出丝顺畅，表面质量更高。冷却机构和出丝机构各成一体，便于维修清理。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为图1内部结构示意图；

图3为本发明加热控制电路结构图。

图中：1.固定座 2.X轴滑座 3.Y轴滑座 4.第一散热铝件5.第二散热铝件 6.第一加热铝块 7.第二加热铝块8.第一喷嘴 9.第二喷嘴 10.第一冷却风扇11.第二冷却风扇 12.第三冷却风扇 13.导风通道14.出风口 15.料道 16.进料柱 17.料仓 18.保温喉管19.X轴导向光轴 20.Y轴导向光轴 21.外壳22.散热口 23.线材

具体实施方式

实施例：参见图1至图3，本实施例提供一种双喷头出丝机构的制备方法，其包括以下步骤：

(1)制备固定座1，于固定座1上端设置X轴滑座2和Y轴滑座3，于X轴滑座2和Y轴滑座3两侧设置第一进料组件和第二进料组件；

(2)制备第一散热铝件4和第二散热铝件5，该散热铝件由多个环形铝片组合而成，环形铝片中间设有内部中空的导热柱，该导热柱上部直径小于下部直径；

(3)制备第一加热铝块6和第二加热铝块7，于加热铝块内设有加热装置；

(4)制备第一喷嘴8和第二喷嘴9；

(5)制备冷却风扇，该冷却风扇包括第一冷却风扇10、第二冷却风扇11和第三冷却风扇12；

(6)设置导风通道13；

(7)将制备的第一散热铝件4和第二散热铝件5，分别设于第一进料组件和第二进料组件处，将第一加热铝块6和第二加热铝块7，分别固定于第一散热铝件4和第二散热铝件5下端，将第一喷嘴8和第二喷嘴9，分别固定于第一进料组件下端及第二进料组件下端，并分别位于第一加热铝块6下部和第二加热铝块7下部，将第一冷却风扇10及第二冷却风扇11分别固定于第一散热铝件4前部和第二散热铝件5前部，第三冷却风扇12固定于第一散热铝件4及第二散热铝件5后部，且第三冷却风扇12与第一散热铝件4及第二散热铝件5之间，固定导风通道13，导风通道13出风口14位于第一喷嘴8及第二喷嘴9处，制得双喷头出丝机构。

所述第一冷却风扇10与第二冷却风扇11直径相同，第三冷却风扇12直径大于第一冷却风扇10和第二冷却风扇11。

所述X轴滑座位2于Y轴滑座3下部。

所述第一进料组件和第二进料组件，均包括料道15，进料柱16，料仓17和保温喉管18，其中，所述进料柱16设于料仓17上端，所述料道15自上而下连通进料柱16和第一喷嘴8或第二喷嘴9；所述保温喉管18设于料道15下部。

所述第一散热铝件4或第二散热铝件5，设于料仓17与第一加热铝块6或第二加热铝块7之间，并包覆于料道15周围。

所述保温喉管18上端开始于导热柱下半段大直径处。

一种根据所述方法制备的装置，其包括固定座1，于固定座1上端设有X轴滑座2和Y轴滑座3，于X轴滑座2和Y轴滑座3两侧设有第一进料组件和第二进料组件；于第一进料组件处设有第一散热铝件4，第二进料组件处设有第二散热铝件5，该散热铝件由多个环形铝片组合而成，环形铝片中间设有内部中空的导热柱，该导热柱上部直径小于下部直径；于第一进料组件下端设有第一加热铝块6，第二进料组件下端设有第二加热铝块7，于加热铝块内设有加热装置；于第一加热铝块6下端设有第一喷嘴8，第二加热铝块7下端设有第二喷嘴9，于第一散热铝件4和第二散热铝件5前部和后部设有冷却组件。

所述冷却组件包括第一冷却风扇10、第二冷却风扇11和第三冷却风扇12；所述第一冷却风扇10与第二冷却风扇11直径相同，第三冷却风扇12直径大于第一冷却风扇10和第二冷却风扇11；所述第一冷却风扇10及第二冷却风扇11分别固定于第一散热铝件4前部和第二散热铝件5前部，第三冷却风扇12固定于第一散热铝件4及第二散热铝件5后部，且第三冷却风扇12与第一散热铝件4及第二散热铝件5之间，固定有一导风通道13，该导风通道13出风口14位于第一喷嘴8及第二喷嘴9处。

所述第一进料组件和第二进料组件，均包括料道15，进料柱16，料仓17和保温喉管18，其中，所述进料柱16设于料仓17上端，所述料道15自上而下连通进料柱16和第一喷嘴8或第二喷嘴9；所述第一散热铝件4或第二散热铝件5，设于料仓17与第一加热铝块6或第二加热铝块7之间，并包覆于料道15周围；所述保温喉管18上端开始于导热柱下半段大直径处。

所述X轴滑座2位于Y轴滑座3下部；且所述X轴滑座2和Y轴滑座3内部均设有通孔，于X轴滑座2的通孔内连接有X轴导向光轴19，于Y轴滑座3的通孔内连接有Y轴导向光轴20。

于所述第一进料组件及第二进料组件外部设有外壳21，于外壳21上设有散热口22。

其包括加热电极板，于加热电极板电连接有加热控制板，于加热控制板上设有加热控制电路，该加热控制电路包括温度检测反馈电路，中央控制电路和加热电路，其中，所述温度检测反馈电路包括放大器U1，放大器U2，放大器U3，放大器U4，温度感应芯片U5，电阻R1，滑动变阻器R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12和电容C1，其中，所述温度感应芯片U5的第4脚连接电阻R1的一端，电阻R1另一端与电容C1正极及放大器U4的第1脚相连接，放大器U4的第2脚与滑动变阻器R2的一端及滑动端相连接，滑动变阻器R2的另一端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端，放大器U4的第3脚与电阻R5一端及放大器U2的第1脚相连接，电阻R5的另一端连接放大器U1的第2脚，放大器U2的第2脚与电阻R7的一端及电阻R6的一端相连接，放大器U1的第1脚与电阻R8的一端及电阻R6的另一端相连接，电阻R7的另一端与放大器U2的第3脚及电阻R10的一端相连接，电阻R8的另一端与放大器U1的第3脚及电阻R9的一端相连接，放大器U1的第5脚连接放大器U2的第4脚，电阻R9的另一端与电阻R12的一端及放大器U3的第2脚相连接，电阻R10的另一端与电阻R11的一端及放大器U3的第1脚相连接，放大器U3的第3脚连接中央控制电路；所述温度感应芯片U5的第2脚和放大器U1的第4脚接电源VCC，温度感应芯片U5的第1脚和第5脚、电容C1的另一端、电阻R4的另一端、电阻R11的另一端、放大器U2的第5脚、放大器U3的第4脚和第5脚、电阻R12的另一端均接地。

所述中央控制电路包括控制芯片U6，电容C2，电容C3，电容C4和晶振Y1，其中，控制芯片U6的第3脚与晶振Y1的一端及电容C3的一端相连接，控制芯片U6的第4脚与晶振Y1的另一端及电容C4的一端相连接，控制芯片U6的第18脚连接温度检测反馈电路，控制芯片U6的第9脚连接加热电路，控制芯片U6的第28脚、电容C2的一端接电源VCC，电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C2的另一端及控制芯片U6的第12脚均接地。

所述加热电路包括电阻R13，电阻R14，电阻R15，MOS管Q1，加热电极板接口J1和触发芯片U7，其中，所述电阻R15的一端连接中央控制电路，电阻R15的另一端连接触发芯片U7的第2脚，触发芯片U7的第5脚连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端与电阻R14的一端及MOS管Q1的G极，MOS管Q1的D极连接加热电极板接口J1的第2脚，加热电极板接口J1的第1脚和触发芯片U7的第4脚连接电源VDD，触发芯片U7的第1脚连接电源VCC，MOS管Q1的S极和电阻R14的另一端接地。

通过电极板进行加热，当线材进入电极板之间后，电极板导通，从而能够快速的加热，并且电极板加热能够使线材加热更加均匀，保证线材不同地方的温度一致性。

于加热铝块内壁涂有防黏涂层，当打印完成后，加热铝块迅速降温，线材冷却凝固，由于加热部分的内部设有防黏涂层，则在线材冷却后，不会黏在加热铝块内壁上，可以从上端将线材取出，减少对线材的浪费。

以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的等效方法步骤及结构变化，均包含在本发明的保护范围。