3d打印机扩展耗材装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种打印机耗材装置，特别是一种3D打印机扩展耗材装置。
【背景技术】
[0002]3D打印，又称增材制造，属于快速成型技术的一种。3D打印技术出现于20世纪80年代，但由于成本降低的原因最近几年才得以普及。熔融沉积成型的3D打印技术的原理:将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。喷头可以沿Y轴和Z轴方向进行移动，工作台则沿X轴的方向移动(当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样)，熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。一层材料沉积后工作台将按预定的增量上升一个厚度，然后重复以上的步骤直到工件完全成型。熔融沉积成型3D打印机使用丝状耗材，通过打印机加热头部分，融化成液体在地板迅速凝固成形。由于耗材的单一化限制了 3D打印机的使用。目前可以使用的耗材仅有ABS/PLA。虽然市面上已经流通了特制的巧克力打印机，但价格高昂，实用性远小于其娱乐性。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种3D打印机扩展耗材装置，它能够安装在3D打印机加热头上使用，从而使3D打印机不再拘泥于丝状耗材，成本低廉，实用性强。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
一种3D打印机扩展耗材装置，其特征在于:包含融化坩祸、外壳、活塞、加热电阻和导热介质，所述融化坩祸为无盖的筒状容器，活塞水平滑动设置在融化坩祸内并且活塞能够沿着融化坩祸内壁上下滑动，外壳设置在融化坩祸外侧并且外壳底部与融化坩祸重合固定，外壳与融化坩祸之间留有间隙构成导热介质腔体，导热介质设置在导热介质腔体中，所述加热电阻设置在导热介质腔体中，所述活塞上设置有压力装置，融化坩祸下端开有出料
□ O
[0005]进一步地，所述融化坩祸采用不锈钢材料制成。
[0006]进一步地，所述压力装置包含齿轮箱、螺杆、活塞杆、减速器和电机，所述螺杆上端通过伞齿轮与减速器连接由减速器驱动，减速器由电机驱动，活塞杆上端沿轴向开有与螺杆匹配的螺纹孔，螺杆下端设置在活塞杆上端螺纹孔内并与活塞杆螺纹连接，活塞杆下端转动设置在活塞上侧，活塞杆滑动设置在齿轮箱中并且活塞杆两侧设置有滑块，齿轮箱内侧开有沿竖直方向设置的滑槽，活塞杆通过滑块滑动设置在滑槽中并且能够在齿轮箱内沿竖直方向自由滑动。
[0007]进一步地，所述加热电阻呈螺旋形盘绕在导热介质腔体内。
[0008]进一步地，所述导热介质采用水或者导热油。
[0009]进一步地，所述导热介质腔体内设置有温度计。
[0010]进一步地，所述导热介质腔体内设置有温度传感器，外壳外侧设置有控制器，温度传感器与加热电阻与控制器连接。
[0011]进一步地，所述外壳下侧设置有固定支架，固定支架通过螺栓固定在3D打印机机体上。
[0012]本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果:3D打印机扩展耗材装置结构简单，制造成本低廉，便于推广，实用性强；3D打印机扩展耗材装置可以直接在现有3D打印机上直接进行拆装，操作方便；3D打印机扩展耗材装置可以使用部分熔点较低块状或膏状材料，如巧克力，麦芽糖，使熔融沉积型3D打印机不再拘泥于丝状耗材，扩展3D打印机的适用范围，让使用者体会等会到更多乐趣。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的3D打印机扩展耗材装置的示意图。
[0014]图2是本发明的3D打印机扩展耗材装置的压力装置的剖视图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
[0016]实施例1:
如图1所示，一种3D打印机扩展耗材装置，包含融化坩祸1、外壳2、活塞3、加热电阻4和导热介质，融化坩祸I为不锈钢制成的无盖的筒状容器，不锈钢材料易清洁并且具有较好的耐腐蚀性。活塞3水平滑动设置在融化坩祸I内并且活塞3能够沿着融化坩祸I内壁上下滑动，外壳2设置在融化坩祸I外侧并且外壳2底部与融化坩祸I重合固定，外壳2与融化坩祸I之间留有间隙构成导热介质腔体5，导热介质设置在导热介质腔体5中，加热电阻4设置在导热介质腔体5中，活塞3上设置有压力装置，融化坩祸I下端开有出料口 6。加热电阻4呈螺旋形盘绕在导热介质腔体5内，螺旋形的结构使得加热电阻4的加热面积更加均匀，提高了对融化坩祸I内材料的融化效果。导热介质采用水或者导热油，对于3D打印机扩展耗材装置使用的扩展材料，如巧克力，麦芽糖等材料加热融化需要35摄氏度左右，因此采用水或者导热油等液体介质在融化坩祸I外侧进行加热，加热温度控制稳定，效果好。外壳2下侧设置有固定支架7，固定支架7通过螺栓固定在3D打印机机体上。
[0017]如图2所示，压力装置包含齿轮箱8、螺杆9、活塞杆10、减速器11和电机12，螺杆9上端通过伞齿轮13与减速器11连接由减速器11驱动，减速器11由电机12驱动，活塞杆10上端沿轴向开有与螺杆9匹配的螺纹孔13，螺杆9下端设置在活塞杆10上端螺纹孔13内并与活塞杆10螺纹连接，活塞杆10下端转动设置在活塞3上侧，活塞杆10滑动设置在齿轮箱8中并且活塞杆10两侧设置有滑块14，齿轮箱8内侧开有沿竖直方向设置的滑槽15，活塞杆10通过滑块14滑动设置在滑槽15中并且能够在齿轮箱8内沿竖直方向自由滑动。
[0018]导热介质腔体5内设置有温度计，通过温度计检测导热介质腔体5内导热介质温度，当温度偏高的时候，则手动将加热电阻4断电停止加热，当温度偏低的时候，打开加热电阻4开关进行加热。
[0019]实施例2:
本实施例的3D打印机扩展耗材装置与实施例1结构相同，而将温度计换成温度传感器，导热介质腔体5内设置有温度传感器，外壳2外侧设置有控制器，温度传感器与加热电阻4与控制器连接，首先在控制器预设温度阈值，这样温度传感器实时监控导热介质腔体5内的温度，当温度高于控制器预设温度阈值最高值时，控制器控制加热电阻4停止加热，当温度低于控制器预设温度阈值最低温度时，控制器控制加热电阻4开始加热，通过这样的自动控制实现对融化坩祸I内材料的恒温加热。
[0020]本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种3D打印机扩展耗材装置，其特征在于:包含融化坩祸、外壳、活塞、加热电阻和导热介质，所述融化坩祸为无盖的筒状容器，活塞水平滑动设置在融化坩祸内并且活塞能够沿着融化坩祸内壁上下滑动，外壳设置在融化坩祸外侧并且外壳底部与融化坩祸重合固定，外壳与融化坩祸之间留有间隙构成导热介质腔体，导热介质设置在导热介质腔体中，所述加热电阻设置在导热介质腔体中，所述活塞上设置有压力装置，融化坩祸下端开有出料□ O2.按照权利要求1所述的3D打印机扩展耗材装置，其特征在于:所述融化坩祸采用不锈钢材料制成。3.按照权利要求1所述的3D打印机扩展耗材装置，其特征在于:所述压力装置包含齿轮箱、螺杆、活塞杆、减速器和电机，所述螺杆上端通过伞齿轮与减速器连接由减速器驱动，减速器由电机驱动，活塞杆上端沿轴向开有与螺杆匹配的螺纹孔，螺杆下端设置在活塞杆上端螺纹孔内并与活塞杆螺纹连接，活塞杆下端转动设置在活塞上侧，活塞杆滑动设置在齿轮箱中并且活塞杆两侧设置有滑块，齿轮箱内侧开有沿竖直方向设置的滑槽，活塞杆通过滑块滑动设置在滑槽中并且能够在齿轮箱内沿竖直方向自由滑动。4.按照权利要求1所述的3D打印机扩展耗材装置，其特征在于:所述加热电阻呈螺旋形盘绕在导热介质腔体内。5.按照权利要求1所述的3D打印机扩展耗材装置，其特征在于:所述导热介质采用水或者导热油。6.按照权利要求1所述的3D打印机扩展耗材装置，其特征在于:所述导热介质腔体内设置有温度计。7.按照权利要求1所述的3D打印机扩展耗材装置，其特征在于:所述导热介质腔体内设置有温度传感器，外壳外侧设置有控制器，温度传感器与加热电阻与控制器连接。8.按照权利要求1所述的3D打印机扩展耗材装置，其特征在于:所述外壳下侧设置有固定支架，固定支架通过螺栓固定在3D打印机机体上。
【专利摘要】本发明公开了一种3D打印机扩展耗材装置，包含融化坩埚、外壳、活塞、加热电阻和导热介质，所述融化坩埚为无盖的筒状容器，活塞水平滑动设置在融化坩埚内并且活塞能够沿着融化坩埚内壁上下滑动，外壳设置在融化坩埚外侧并且外壳底部与融化坩埚重合固定，外壳与融化坩埚之间留有间隙构成导热介质腔体，导热介质设置在导热介质腔体中，所述加热电阻设置在导热介质腔体中，所述活塞上设置有压力装置，融化坩埚下端开有出料口。本发明的3D打印机扩展耗材装置结构简单，成本低廉，使3D打印机不再拘泥于丝状耗材，扩展3D打印机的适用范围。
【IPC分类】A23P1/10, B29C67/00, B33Y30/00
【公开号】CN104943175
【申请号】CN201510347790
【发明人】王璐, 严丹雪, 罗煜东, 崔照
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月23日