三维打印笔的制作方法

本实用新型涉及三维打印技术领域，具体地说，是涉及一种三维打印笔。

背景技术：

三维打印通常是靠三维打印机进行打印来实现，随着三维打印技术的发展，三维打印笔作为一种打印三维物体的手持设备，其能够方便打印出三维物体而备受欢迎，与三维打印机相比，三维打印笔不仅可以供使用者涂鸦出具有个性的三维模型，而且具有结构简单、体积小及携带方便等优点。现有的三维打印笔与三维打印机的原理与使用的材料相似，均是采用PLA塑料或ABS塑料为打印原料。

现有的打印笔只能打印一种塑胶材料，成型产品单一，随着科学技术的发展，人们在三维物体的内部安装LED灯和电池使三维物体呈现绚丽的效果，但是在三维物体的内部安装线路会增加组装工艺的复杂性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种既可以打印塑胶线材又可以打印导电材料的三维打印笔。

为实现上述目的，本实用新型提供一种三维打印笔，包括笔身以及设置在笔身内部的第一打印机构和第二打印机构，第一打印机构采用丝状线材进行打印，第二打印机构采用导电材料进行打印；三维打印笔设置有第一出口以及第二出口；第一打印机构包括相互连接的第一挤出喷嘴和第一送料机构，第一挤出喷嘴与第一出口连通且能够从第一出口伸出或缩回，丝状线材被第一送料机构向第一出口方向传送并从第一挤出喷嘴挤出；所述第二打印机构包括第二挤出喷嘴和第二送料机构，所述第二挤出喷嘴位于所述第二送料机构的一端,所述第二挤出喷嘴与所述第二出口连通，导电材料被第二送料机构向第二出口方向传送并从第二挤出喷嘴挤出。

由上述方案可见，在第一打印机构内安装PLA塑料或ABS塑料等打印线材并进行打印三维物体，在需要打印三维物体上的导电部位的时候，采用内部安装有导电材料的第二打印机构进行打印。这样三维打印笔可以实现特殊位置具有导电功能的三维物体的打印。

一个优选的方案是，第一打印机构与第二打印机构平行设置，所述笔身的第一端设置有第一笔尖壳，所述第一出口和所述第二出口均设置在所述第一笔尖壳上。

进一步的方案是，第二挤出喷嘴与第二送料机构连接，第二挤出喷嘴能够从第二出口伸出或缩回。

由此可见，该第二打印机构可以采用固态的导电线材作为打印原料。

进一步的方案是，第二送料机构包括驱动装置和挤出容器，驱动装置带动挤出容器在笔身的长度方向上伸缩移动，挤出容器与第二出口连通。

由此可见，该第二打印机构可以采用液态的导电材料作为打印原料。

一个优选的方案是，第一打印机构与第二打印机构共轴线设置，所述笔身的第一端设置有第一笔尖壳，所述第一出口设置在所述第一笔尖壳上，所述笔身的第二端设置有第二笔尖壳，所述第二出口设置在所述第二笔尖壳上。

进一步的方案是，第二挤出喷嘴与第二送料机构连接，第二挤出喷嘴能够从第二笔尖壳的第二出口伸出或缩回。

由此可见，该第二打印机构可以采用固态的导电线材作为打印原料。

进一步的方案是，第二送料机构包括驱动装置和挤出容器，驱动装置带动挤出容器在笔身的长度方向上伸缩移动，挤出容器与第二出口连通。

由此可见，该第二打印机构可以采用液态的导电材料作为打印原料。

一个优选的方案是，笔身上设置有第一打印控制按钮和第二打印控制按钮，第一打印控制按钮向第一打印机构发送控制信号，第二打印控制按钮向第二打印机构发送控制信号。

一个优选的方案是，所述第一打印机构还包括限位组件，所述限位组件在所述笔身的长度方向上限制所述第一挤出喷嘴的位移；限位组件包括第一限位部件、第二限位部件以及弹性部件，弹性部件套设在第一送料管上，弹性部件的两端分别抵接在第一限位部件和第二限位部件上。

由上述方案可见，在第一打印机构内安装PLA塑料或ABS塑料等打印线材并进行打印三维物体，在需要打印三维物体上的导电部位的时候，采用内部安装有导电材料的第二打印机构进行打印。这样三维打印笔可以实现特殊位置具有导电功能的三维物体的打印。

附图说明

图1是本实用新型三维打印笔第一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型三维打印笔第一实施例的剖视图。

图3是本实用新型三维打印笔第一实施例的隐藏部分结构后的结构示意图。

图4是本实用新型三维打印笔第一实施例中打印的三维物体的剖视图。

图5是本实用新型三维打印笔第二实施例的结构示意图。

图6是本实用新型三维打印笔第二实施例的剖视图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

第一实施例

参见图1和图2，本实施例的三维打印笔包括笔身11、设置在笔身11第一端的笔尖壳12以及设置在笔身11内部的第一打印机构13和第二打印机构14，笔尖壳12上设置有第一出口121和第二出口122，第一打印机构13采用丝状的塑胶线材103进行打印，第二打印机构14采用导电线材104进行打印。可选地，丝状的塑胶线材103采用PLA塑料或ABS塑料等塑胶材料制成的丝状线材，导电线材104采用添加了石墨烯或其他导电材料的树脂材料制成的丝状线材。

如图2所示，第一打印机构13包括进料管（未图示）、挤出箱137、限位组件133、加热块130、挤出喷嘴131和第一送料机构，第一送料机构包括驱动装置139和送料管132。挤出喷嘴131与送料管132连接，送料管132与挤出箱137连通，加热块130套设在第一挤出喷嘴131上，挤出喷嘴131与第一出口121连通且能够从笔尖壳12的第一出口121伸出或缩回，限位组件133在笔身11的长度方向上限制挤出喷嘴131的位移。丝状的塑胶线材103被第一送料机构向第一出口121方向传送并从挤出喷嘴131挤出。

参见图3，限位组件133包括第一限位部件134、第二限位部件135、第三限位部件138以及弹性部件136，弹性部件136套设在送料管132上，第二限位部件135设置在靠近送料管132的一端部，送料管132的该端部从下方插入挤出箱13，且送料管132可相对于挤出箱137移动。第二限位部件135为沿着送料管132的径向自送料管132的外表面向外延伸的凸起。第一限位部件134固定在笔身11上，第三限位部件138自挤出箱13的底面向下延伸，送料管132的一端部伸入该第三限位部件138的内部。

挤出喷嘴131从笔尖壳12的第一出口121伸出时，弹性部件136的两端分别抵接在第一限位部件134和第二限位部件135上。挤出喷嘴131退回笔尖壳12内部时，弹性部件136的两端仍分别抵接在第一限位部件134和第二限位部件135上，同时第二限位部件135发生位移并与第三限位件138抵接。优选地，弹性部件136为弹簧。

参见图2和图3，第二打印机构14与第一打印机构13平行设置，且第二打印机构14的结构与第一打印机构13的结构相同。第二打印机构14包括挤出喷嘴141、第二送料机构和限位组件133等，挤出喷嘴141位于第二送料机构的一端,挤出喷嘴141与第二送料机构的送料管142连接，挤出喷嘴141与第二出口122连通且能够从笔尖壳12的第二出口122伸出或缩回，限位组件143在笔身11的长度方向上限制挤出喷嘴141的位移，导电线材104被第二送料机构向第二出口122方向传送并从挤出喷嘴141挤出。

如图1所示，笔身11上还设置有两个打印控制按钮111、112，打印控制按钮111能够向第一打印机构13发送控制信号，从而控制第一打印机构13进行打印操作，打印控制按钮112能够向第二打印机构14发送控制信号，从而控制第二打印机构14进行打印操作，打印控制按钮111控制挤出喷嘴131从笔尖壳12的第一出口121的伸出和缩回，打印控制按钮112控制挤出喷嘴141从笔尖壳12的第二出口122的伸出和缩回。打印三维物体的非导电部位时挤出喷嘴131从第一出口121伸出，且挤出喷嘴141退回到笔尖壳12的内部；打印三维物体的导电部位时挤出喷嘴131退回笔尖壳12的内部，同时挤出喷嘴141从第二出口122伸出。

本实施例三维打印笔的打印方法包括如下步骤：

首先，三维打印笔通电后，按压控制第一打印机构13的打印控制按钮111，塑胶线材103从进料管进入第一打印机构13内部，塑胶线材103在驱动装置139的作用下向下输送，在塑胶线材103输送作用力下，送料管132与塑胶线材103输送方向同步移动，挤出喷嘴131从笔尖壳12的第一出口121伸出。

接着，塑胶线材103经过加热块130变成熔融状态后，从挤出喷嘴131挤出进行三维物体非导电部位的打印。

接着，当打印三维物体的导电部位时，再次按压打印控制按钮111，第一打印机构13停止打印，挤出喷嘴131退回到笔尖壳12的内部。

接着，按压控制第二打印机构14的打印控制按钮112，导电线材104从进料管进入第二打印机构14内部，导电线材104在驱动装置的作用下向下输送，在导电线材104输送作用力下，送料管与导电线材104输送方向同步移动，挤出喷嘴141从笔尖壳12的第二出口122伸出。

接着，导电线材104经过加热块加热变成熔融状态后，从挤出喷嘴141挤出进行三维物体导电部位的打印。

接着，再次按压打印控制112按钮，第二打印机构112停止打印。

最后，重复上述过程直至打印结束。

图4所示的是采用三维打印笔打印的三维物体的剖视图，三维物体为玩具熊。玩具熊的内部安装有电池，玩具熊的两只眼睛安装分别安装一个LED灯106, 可以通过开关等控制部件实现两个LED灯的打开和关闭。首先利用三维打印笔的塑胶线材103打印非导电部位101，并预留出电池安装槽105。然后在电池安装槽105内利用导电线材104打印导电接触点位置，并继续打印导电线102，使电池正极的导电线和负极导电线分别电连接到小熊眼睛的LED灯106的正极和负极上，从而使电池能够稳定地向LED灯106供应电能。这样就可以用三维打印笔来成型出特征位置具有导电功能的三维物体。

第二实施例

作为本实用新型三维打印笔第二实施例的说明，以下仅对与上述三维打印笔第一实施例的不同之处予以说明。

参见图5和图6，本实施例中第一打印机构23采用塑胶线材203进行打印，第二打印机构24采用液态的导电材料进行打印。可选地，塑胶线材203采用PLA塑料或ABS塑料等塑胶材料制成的线状线材，导电材料采用导电银墨水。

优选的，第一打印机构23与第二打印机构24共轴线设置。笔身21的第一端设置有笔尖壳221，笔尖壳221具有第一出口223，笔身21的第二端设置有笔尖壳222，笔尖壳222具有第二出口224。第二打印机构24包括挤出喷嘴和第二送料机构，笔尖壳222即为第二打印机构的挤出喷嘴，第二送料机构包括驱动装置241和挤出容器242，挤出容器242能够在笔身21的长度方向上伸缩，挤出容器242的上端部与驱动装置241连接，驱动装置241带动挤出容器242在笔身21的长度方向上伸缩移动，从而将挤出容器242内部的导电材料挤出，挤出容器242的下端部伸入笔尖壳222并与笔尖壳222的第二出口224连通。优选地，驱动装置241为驱动电机。

第三实施例

作为本实用新型三维打印笔第三实施例的说明，以下仅对与上述三维打印笔第一实施例的不同之处予以说明。

本实施例中第一打印机构采用塑胶线材进行打印，第二打印机构采用液态的导电材料进行打印。可选地，塑胶线材采用PLA塑料或ABS塑料等塑胶材料制成的线状线材，导电材料采用导电银墨水。

第一打印机构与第二打印机构平行设置。第二送料机构包括驱动装置和挤出容器，挤出容器能够在笔身的长度方向上伸缩，挤出容器的上端部与驱动装置连接，驱动装置带动挤出容器在笔身的长度方向上伸缩移动，从而将挤出容器内部的导电材料挤出，挤出容器的下端部伸入笔尖壳的第二出口并与笔尖壳的第二出口连通。优选地，驱动装置为驱动电机。

第四实施例

作为本实用新型三维打印笔第四实施例的说明，以下仅对与上述三维打印笔第一实施例的不同之处予以说明。

第一打印机构与第二打印机构共轴线设置。笔身的第一端设置有第一笔尖壳，第一笔尖壳具有第一出口，笔身的第二端设置有第二笔尖壳，第二笔尖壳具有第二出口。第二打印机构的挤出喷嘴能够从第二笔尖壳的第二出口伸出或缩回。

由上可见，在第一打印机构内安装PLA塑料或ABS塑料等打印线材并进行打印三维物体，在需要打印三维物体上的导电部位的时候，采用内部安装有导电材料的第二打印机构进行打印。这样三维打印笔可以实现特殊位置具有导电功能的三维物体的打印。

最后需要说明的是，以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。