一种3D打印机的出料装置的制作方法

本发明涉及一种3d打印技术领域，尤其涉及一种3d打印机的出料装置。

背景技术：

目前，对于出料材质为水泥浆的3d打印机的出料装置主要分为以下两种：第一种是将塑料料筒和空压机通过塑料导管进行连接，在进行3d打印时空压机开启，通过空气压力使水泥浆能够从塑料料筒的喷头位置挤出水泥浆；第二种是将针筒状的塑料料筒的阀杆与推压机构相连，利用推压机构的推力将水泥浆挤出。以上的两种出料装置皆存在以下缺点：1.水泥浆需同时满足良好的挤出流动性和挤出后需快速凝固的特点，造成粘度合适的水泥浆材料配制困难；2.在打印需要间断时，水泥浆依然在流体压力的惯性作用下的出料，从而影响打印质量；3.由于水泥浆在空气中容易固化，而一般的出料装置不具备对料筒出口的清洗机构，容易造成排料的出口堵塞。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种有助于水泥浆凝固的3d打印机的出料装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种3d打印机的出料装置，包括：料斗，其内部具有下端开口的内腔；第一供料机构，与内腔相连通，用于供给水泥浆至所述内腔中；罩体，设置在料斗的外部，与料斗的表面之间形成下端开口的间隙空间；混合出料咀，设置在罩体的下方，与间隙空间的下端开口和内腔的下端开口皆相连通；第二供料机构，与所述间隙空间相连通，用于供给流质的速凝剂；挤出机构，设置在内腔中，用于将内腔中的水泥浆向下挤出；控制系统，分别与第一供料机构、第二供料机构和挤出机构电性连接并控制各机构的动作。

所述第一供料机构包括第一储料器，第一储料器与内腔通过第一管道相连通，第一储料器上连接有第一空压机，所述第一管道上设置有第一开关阀。

所述第二供料机构包括第二储料器，第二储料器与间隙空间通过第二管道相连通，所述第二储料器连接有驱动速凝剂进入间隙空间的驱动机构，第二管道上设置有第二开关阀。

所述第二管道设置有朝向内腔方向延伸并与内腔连通的延伸段，所述第二管道与所述延伸段、间隙空间之间设置有三通开关阀。

所述挤出机构包括转动设置在料斗的内腔中的推料螺杆，所述推料螺杆连接有驱动其转动的驱动器。

所述驱动器包括与推料螺杆的转动轴联接的旋转气缸，该旋转气缸与控制系统相连。

所述料斗的下端开口与罩体的下端开口高度持平，所述混合出料咀可拆卸安装在罩体的下端面上，混合出料咀的内部具有与内腔和间隙空间相连通且用于混合水泥浆与速凝剂的排料口。

本发明的有益效果是：以上结构的3d打印机的出料装置设置有位于料斗外表面且用于排出速凝剂的间隙空间，结合将料斗排出的水泥浆和间隙空间排出的速凝剂混合的混合出料咀，使得水泥浆在3d打印机的打印过程中能够快速凝固，在此过程中，控制系统控制各机构的动作以使得出料装置能够间断出料以及出料均匀。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a-a的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但是，需要说明的是，对以下实施方式的说明是示意性的，并不构成对本发明的具体限定。

参照图1和图2，一种3d打印机的出料装置，包括：料斗1，其内部具有下端开口的内腔；第一供料机构20，与内腔相连通，用于供给水泥浆至所述内腔中；罩体3，设置在料斗1的外部，与料斗1的表面之间形成下端开口的间隙空间4；混合出料咀5，设置在罩体3的下方，与间隙空间4的下端开口和内腔的下端开口皆相连通；第二供料机构70，与所述间隙空间4相连通，用于供给流质的速凝剂；挤出机构6，设置在内腔中，用于将内腔中的水泥浆向下挤出；控制系统，分别与第一供料机构20、第二供料机构70和挤出机构6电性连接并控制各机构的动作，在这里，控制系统为plc。以上出料装置将料斗1排出的水泥浆和间隙空间4排出的速凝剂相结合，使得水泥浆在3d打印机的打印过程中能够快速凝固，控制系统控制各机构的动作以使得出料装置能够间断出料以及出料均匀。从间隙空间4排出的速凝剂部分包围于从内腔排出的水泥浆的外边缘，部分与水泥浆混为一体，有利于水泥浆的形状固定。

其中，所述第一供料机构20包括第一储料器21，第一储料器21与内腔通过第一管道22相连通，第一储料器21上连接有第一空压机，所述第一管道22上设置有第一开关阀23。所述第二供料机构70包括第二储料器71，第二储料器71与间隙空间4通过第二管道72相连通，所述第二储料器71连接有驱动速凝剂进入间隙空间4的驱动机构，第二管道上设置有第二开关阀73。所述驱动机构亦可以是第二空压机，也可以替代为气缸连接推杆前后推动的推送机构。

所述第二管道72设置有朝向内腔方向延伸并与内腔连通的延伸段721，所述第二管道72与所述延伸段721、间隙空间4之间设置有三通开关阀8。当需要清洗料斗1和料斗1下方的混合出料咀5时，第一开关阀和第二开关阀关闭，清空第二储料器71内的速凝剂，加入乙醇，利用三通开关阀8关闭第二管道72与间隙空间4之间的连通关系，使得第二管道72与延伸段721之间连通，启动驱动机构将乙醇从延伸段721中排入料斗1的内腔中，从而向下清洗料斗1和混合出料咀5，防止堵塞的情况发生。以上延伸段721和第二储料器71构成清洗装置，在其他实施例中，还可以替代为其他结构的清洗装置。

所述挤出机构6包括转动设置在料斗1的内腔中的推料螺杆61，所述推料螺杆61连接有驱动其转动的驱动器62，在本实施例中，所述驱动器62包括与推料螺杆61的转动轴联接的旋转气缸，该旋转气缸与控制系统相连。

优选地，所述料斗1的下端开口与罩体3的下端开口高度持平，所述混合出料咀5可拆卸安装在罩体3的下端面上，混合出料咀5的内部具有与内腔和间隙空间4相连通且用于混合水泥浆与速凝剂的排料口。

以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种3D打印机的出料装置，包括料斗，其内部具有下端开口的内腔；第一供料机构，与内腔相连通，用于供给水泥浆；罩体，设于料斗的外部，与料斗的表面之间间隙空间；混合出料咀，设置在罩体下方，与间隙空间的下端开口和内腔的下端开口皆相连通；第二供料机构，与间隙空间相连通，用于供给流质的速凝剂；挤出机构，设于内腔中，将内腔中的水泥浆向下挤出；控制系统，分别与第一供料机构、第二供料机构和挤出机构电性连接并控制各机构的动作；以上出料装置将料斗排出的水泥浆和间隙空间排出的速凝剂相结合，使得水泥浆在3D打印机的打印过程中能够快速凝固，控制系统控制各机构的动作以使得出料装置能够间断出料以及出料均匀。

技术研发人员：陈嘉奇;刘凯;刘欣宇;王武峰;黄赟;水中和
受保护的技术使用者：中山市武汉理工大学先进工程技术研究院;中山市灵湾新材料科技有限公司
技术研发日：2018.08.29
技术公布日：2019.01.04