一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置的制作方法

本实用新型涉及一种食品加工领域，特别涉及一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置。

背景技术：

3D打印增材制造技术遵循“分层固化，层层累加”的技术原理，在航空航天、汽车、模具及生物医疗等领域具有广阔的应用前景。与此同时，将食品行业制造与3D智能打印技术结合起来，将有利于推动食品工业的新发展，有利于提升食品工业的技术水平和产品水平。

以巧克力代表的食品行业之一在我国拥有近千亿的市场空间。随着整体居民收入的提高，人们对于任意式样的个性化巧克力食品的需求越来越高。3D打印的优势之一就是尤其擅长个性化定制，可快速制造个性化巧克力图案，大大降低了个性化、定制生产和创新设计的传统加工成本。

巧克力3D打印机是否清洗方便以及能否实现有效的温度控制成为打印瓶颈问题，目前巧克力打印机设备多采用针管柱塞式，原理是靠增大针管内压力驱动活塞挤压出巧克力溶液，实现了巧克力在三维空间的打印。但是换料通常不方便，每次只能针管容量大小挤出，要中断打印程序，造成操作不便。且其加热装置为铜加热管（如中国专利ZL201420060258.6），利用电阻加热棒加热巧克力注射器，温度上升过快，不稳定，巧克力在注射器里直接被挤出，成型不好，加之采用针管柱塞式巧克力挤出方式，巧克力易产生蠕动现象，成型不稳定。而采用螺杆挤压头的3D打印设备将螺杆贯穿在料筒中（中国专利ZL201310606370.5），其内腔储存原料，清洁料筒时需将贯穿其中的螺杆取下，清洗不方便。此外，由于螺杆贯穿在料筒中，在加热过程中，电机驱动螺杆发热会影响料筒内巧克力的温度，使温度控制不稳定。

因此，如何提供一种有效温控的供料装置，且储料筒清洁方便，是本领域技术人员目前急待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置，通过采用金属加热块和热管加热相结合，加热块热量经热管传递给料筒从而融化巧克力块的加热方式，巧克力达到适宜温度后通过横向进料管输送到压料螺杆腔道内，利用压料螺杆将巧克力从喷嘴挤出；并且不锈钢料筒为可分离结构。

热管是利用介质在热端蒸发后在冷端冷凝的相变过程（即利用液体的蒸发潜热和凝结潜热），使热量快速传导。是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一些优点。热管能以较小的温差获得较大的传热率，且结构简单，具有单向导热的特点。

一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置，其特征在于，包括：

储料单元，由便于拆卸的料筒组成,所述的料筒在金属加热块上；

温控单元，由热管、保温外壳、金属加热块、保温棉、风道、冷却装置和加热陶瓷片组成，所述的热管嵌入在料筒外侧，与金属加热块连接，所述的保温外壳在热管外，所述的保温棉包裹在压料螺杆腔道外，所述的风道包裹在保温棉外，所述的冷却装置在风道外，所述的加热陶瓷片连接在喷嘴上。

一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置，还包括进料挤出单元，由驱动电机、联轴器、横向进料管、压料螺杆和喷嘴组成，所述的驱动电机连接在联轴器上，所述的联轴器连接在横向进料管上，所述的压料螺杆连接在联轴器上，所述的喷嘴通过螺纹与压料螺杆连接。

作为一种优选，所述的压料螺杆为变距螺杆，巧克力在其中受到挤压再通过喷嘴喷出，提高了出口的压力。

作为一种优选，所述的喷嘴的直径在0.5mm到3mm之间。

作为一种优选，所述的料筒材质为不锈钢，利于温度的传导。

本实用新型具有的优点：

1.料筒可拆卸，使用不锈钢材料制成，清洗方便，并且可以中途添加和更换打印材料。

2.采用金属加热块和热管结合的加热方式，传热效率高，能够迅速上升到适宜巧克力挤出的温度，并且整个料筒的温度均匀。

3.喷嘴设置的加热陶瓷片给喷嘴加热，确保了巧克力保持在融化温度范围内，防止喷嘴内巧克力凝固堵塞。

附图说明

图1为一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置结构示意图。

图2为一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置，其特征在于，包括：

储料单元，由便于拆卸的料筒1组成,所述的料筒1在金属加热块4上；

温控单元，由热管2、保温外壳3、金属加热块4、保温棉9、风道10、冷却装置12和加热陶瓷片13组成，所述的热管2嵌入在料筒1外侧，与金属加热块4连接，所述的保温外壳3在热管1外，所述的保温棉9包裹在压料螺杆腔道外，所述的风道10包裹在保温棉9外，所述的冷却装置12在风道10外，所述的加热陶瓷片13连接在喷嘴11上。

本实用新型公开的一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置，还包括进料挤出单元，由驱动电机6、联轴器7、横向进料管5、压料螺杆8和喷嘴11组成，所述的驱动电机6连接在联轴器7上，所述的联轴器7连接在横向进料管5上，所述的压料螺杆8连接在联轴器7上，所述的喷嘴11通过螺纹与压料螺杆8连接。

如图2所示，本实用新型公开的一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置，热管2嵌入在料筒1外侧，热管2的热量直接传导给料筒1。

本实用新型公开的一种带温控功能的可分离式巧克力3D打印机的供料装置，打印工作过程：首先将巧克力装入料筒1中，金属加热块4通电加热，热量经金属加热块4传导给热管2，再经热管2将热量均匀传导给料筒1，进而经料筒1传导给巧克力，通过温度传感器探测温度，控制加热时间，从而将巧克力温度控制在适宜的温度，融化的巧克力进入到横向进料管5，再进入到压料螺杆腔道内，压料螺杆腔道外的保温棉9和风道10控制适宜的挤出温度，最后由驱动电机6带动压料螺杆8将融化的巧克力推向喷嘴11，从喷嘴11挤出。过程中，添加巧克力，直接将巧克力添加在料筒1中即可；或是更换巧克力品种，只需更换另一只料筒，再放入新品种巧克力。由于二次添加或是更换巧克力造成的中途停止打印，再次打印时加热陶瓷片13启动加热，确保喷嘴11能够正常工作，防止喷嘴11堵塞。

作为一种优选，所述的压料螺杆为变距螺杆，巧克力在其中受到挤压再通过喷嘴喷出，提高了出口的压力。

作为一种优选，所述的喷嘴的直径为0.5mm。

作为一种优选，所述的喷嘴的直径为1.5mm。

作为一种优选，所述的喷嘴的直径为3mm。

作为一种优选，所述的料筒材质为不锈钢，利于温度的传导。