用于FDM‑3D打印机外接混合器的超声波混合模块的制作方法

本实用新型属于FDM-3D打印机技术领域，尤其是涉及一种用于FDM-3D打印机外接混合器的超声波混合模块。

背景技术：

目前3D打印正在如火如荼的展开，其发展呈现出结构和材料多样化的特点。目前经常采用整体改进的方式对3D打印机整体进行升级从而实现打印材料多样化。这使得3D打印机模块化发展受阻，不利于其向着模块化方向实现。同时3D打印制造技术属于新型制造和生产技术，越来越技术会尝试着添加到3D打印过程当中，这就进一步要求3D打印的模块化发展。

目前FDM-3D打印机占据桌面机的市场主流。其结构简单，加工成本低，所以很受市场欢迎。针对多彩打印多采用多喷头工艺，同时也同采用多进一出工艺。但是都是在打印机整体上改进。并且常常伴有刮蹭，不可扩展性。上述改进同时会带来3D打印机上不设备整体结构更为复杂，不利于进一步开发设计。

现有的FDM-3D打印机外接混合器的熔混装置为常规的可加热的融室，将不同颜色的材料进行加热混合，这种常规的方式有可能会造成混色不均的情况发生，而且往往会使整体打印机占用空间较大。

技术实现要素：

有鉴于此，设计一种用于FDM-3D打印机外接混合器的超声波混合模块，以解决上述问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于FDM-3D打印机外接混合器的超声波混合模块，包括竖直方向依次拼接的振动杆推板、振动杆套板、超声块组，振动杆推板上端固定有用于连接超声振子的连接杆，振动杆套板下端固定有若干组超声振动杆，超声块组内设有流道，超声振动杆伸入超声块组至流道上，流道的始端连通选择阀的选通出料口，流道的末端连接出料喉管，超声块组内设有电热丝通道和温度传感器。

进一步，所述流道为波浪形流道。

进一步，所述超声块组内设有用于放置电热丝的电热丝通道。

进一步，所述超声块组包括相互组合固定的A超声块、B超声块、C超声块和D超声块，B超声块和C超声块之间形成波浪形流道，超声振动杆贯穿于A超声块，并止于波浪形流道上。

进一步，所述C超声块和D超声块之间形成电热丝通道，D超声块的底部设有两个与电热丝通道连通的加热丝口。

进一步，所述振动杆推板、振动杆套板、A超声块和B超声块之间通过定位销定位，C超声块和D超声块之间通过相互配合的燕尾槽和燕尾块插接。

进一步，所述A超声块和B超声块内设有温度传感器口。

进一步，所述超声块组外设有连接键。

进一步，所述C超声块外设有连接键。

相对于现有技术，本实用新型所述的用于FDM-3D打印机外接混合器的超声波混合模块具有以下优势：将本超声波混合模块应用于FDM-3D打印机外接混合器中，实现打印机多彩多材打印，提高混色的均匀性，该设计结构不仅节约了打印机的空间，在完成现有设备升级的同时其兼具可扩展性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的组装图；

图3为图1的仰视立体图；

图4为图3的组装图；

图5为本实用新型使用时的示意图；

附图标记说明：

1-振动杆推板；2-振动杆套板；3-A超声块；4-B超声块；5-C超声块；6-D超声块；7-连接杆；8-连接键；9-定位销；10-波浪形流道；11-电热丝通道；12-超声振动杆；13-加热丝口；14-核心板；15-超声振子；16-出料口槽；17-选择阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1～5所示，一种用于FDM-3D打印机外接混合器的超声波混合模块，包括竖直方向依次拼接的振动杆推板1、振动杆套板2、超声块组，振动杆推板1上端固定有用于连接超声振子15的连接杆7，振动杆套板2下端固定有若干组超声振动杆12，超声块组内设有流道，超声振动杆12伸入超声块组至流道上，流道的始端连通选择阀17的选通出料口，流道的末端连接出料喉管，超声块组内设有电热丝通道11和温度传感器。

所述流道为波浪形流道10。

所述超声块组内设有用于放置电热丝的电热丝通道11。

所述超声块组包括相互组合固定的A超声块3、B超声块4、C超声块5和D超声块6，B超声块4和C超声块5之间形成波浪形流道10，超声振动杆12贯穿于A超声块3，并止于波浪形流道10上。

所述C超声块5和D超声块6之间形成电热丝通道11，D超声块6的底部设有两个与电热丝通道11连通的加热丝口13。

所述振动杆推板1、振动杆套板2、A超声块3和B超声块4之间通过定位销9定位，C超声块5和D超声块6之间通过相互配合的燕尾槽和燕尾块插接。

所述A超声块3和B超声块4内设有温度传感器口。

所述超声块组外设有连接键8。

所述C超声块5外设有连接键8。

本装置安装在核心板14上，核心板14采取板式复合层结构，通过研磨加工成型，采用螺栓固定装配，核心板14包括相互键连接的核心上板架板和核心下板架板，核心板14上设有超声振动块槽和选择阀槽，超声振动块槽内安装有超声波混合模块，选择阀槽内安装选择阀17，超声振动块槽和选择阀槽之间连通设有连接流道，超声振动块槽在远离选择阀槽的一端与核心板的边缘之间设有出料口槽16，C超声块5通过连接键8连接于超声振动块槽内。

本装置的使用过程为：通过熔混装置可以实现对材料的融化、混合，有超声振子15和选择阀电机组提供动力。在熔混装置中，材料经由进给装置进入到熔混装置中的选择阀17中加热到指定温度。通过升降装置调节使暂时不需要混合的有色材料流入到截止出料口停止进给，需要混合的有色材料流入选通出料口并进给到超声波混合模块中。超声波混合模块保持适当的温度和超声功率，从而材料混合均匀。

超声振子15选用40khz、50w的规格，为超声波混合模块提供动力。

超声振动杆12包括超声1型振动杆和超声2型振动杆，在B超声块4的流道上留有1型、2型振动杆孔组，用以连接超声1型、2型振动杆组，超声振动杆12组通过振动杆推板1和振动杆套板2固定与定位。通过振动杆推板1上的连接杆7连接超声振子15，从而传递振动。

电热丝经由加热丝口13在C超声块5和D超声块6间形成电热丝通道11中加热超声块体。

应用实施例1：

PLA材料混色时，加热融室中心温度控制在190-200℃，3个进料阀门打开，进出料口温度小于50℃。其中红色、蓝色送丝速度分别为20mm/s。其余颜色丝材停止送丝。最终形成混色紫色，出丝速率40mm/s。

应用实施例2：

ABS材料混色时，加热融室中心温度控制在220-230℃，3个进料阀门打开，进出料口温度60-50℃。其中红色送丝速度20mm/s、黄色送丝速度10mm/s。其余颜色丝材停止送丝。最终形成混色红橙色，出丝速率30mm/s。

应用实施例3：

巧克力材料混色时，加热融室中心温度控制在35-39℃，进出料口温度30-35℃。2个进料阀门打开，中黑巧克力进给速度0.05ml/s、白巧克力进给速度为0.05mm/s，持续时间1min。然后关闭黑巧克力阀门，停止黑巧克力进给、白巧克力进给速度为0.1mm/s，持续时间为1min。然后关闭白巧克力阀门，停止白巧克力进给、黑巧克力进给速度为0.1mm/s，持续时间为1min。之后恢复到2个进料阀门打开的初始状态和材料进给量进给时间一次重复。最终形成灰黑白有规律变化的颜色。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。