一种用于回收再生3d打印耗材的设备及方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于回收再生3D打印耗材的设备及方法，包括粉碎机、新料加料器、挤出机、挤出模头、冷却箱和设置在冷却箱出料侧的收卷机，所述粉碎机和新料加料器通过送料管与挤出机的进料口连接，所述粉碎机的出料口部设置有第一螺旋送料机，所述新料加料器的出料口部设置有第二螺旋送料机；本发明通过将回收的3D打印耗材破碎后与新料一起加入挤出机，再经挤出机、冷却箱和收卷机重新生成3D打印材料，实现了废料的再生；同时其利用送料机输送破碎料和新料，可使材料在太空微重力条件下沿送料管顺利进入挤出机，解决了在微重力条件下物料漂浮不定难以输送的问题，同时通过送料管输送物料还可避免材料泄漏问题，不会对周围环境造成污染。
【专利说明】一种用于回收再生3D打印耗材的设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种材料再生设备，特别涉及一种3D打印耗材的再生设备。
【背景技术】
[0002]快速增材制造技术又称为“3D打印技术”，是当前受到高度关注的新制造技术，与机器人技术、人工智能等一起被称为推动第三次工业革命的关键技术。
[0003]如果把3D打印机放到太空，然后根据需要直接将材料打印成所需的太空建构物或飞行器，就再也不需要在地球上将东西造好然后再运到太空，这将会极大削减发射成本，并给太空探索和商业化等带来革命性的变化。
[0004]熔融沉积法是一种应用非常广泛的3D打印技术，它是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维打印喷头在计算机的控制下，根据产品截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，材料快速冷却后形成产品的一层截面，通过材料的逐层叠加，直至形成所要的打印产品。
[0005]熔融挤出打印工艺被认为是最容易在太空中实现的，因为在太空中微重力下，采用丝状耗材可以方便地实现打印操作；相比之下，如采用激光烧结工艺的3D打印技术，由于其采用的粉末耗材原料在太空中输送难度较大，因此打印操作实现较为困难。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于回收再生3D打印耗材的设备及方法，以解决如何回收和再生3D打印耗材的问题。
[0007]本发明一种用于回收再生3D打印耗材的设备，包括粉碎机、新料加料器、挤出机、设置在挤出机出料端的挤出模头、设置在挤出模头出料侧的冷却箱和设置在冷却箱出料侧的收卷机，所述粉碎机和新料加料器的出料口通过送料管与挤出机的进料口连接。
[0008]进一步，所述粉碎机的出料口部设置有第一螺旋送料机，所述新料加料器的出料口部设置有第二螺旋送料机。
[0009]进一步，所述挤出机为螺杆挤出机。
[0010]本发明一种用于回收再生3D打印耗材的方法，包括以下步骤:
[0011](I)、将回收的3D打印材料送入粉碎机破碎，并利用送料机将破碎料经送料管送入挤出机，同时将新料加入新料加料器，并利用送料机将新料经送料管送入挤出机；
[0012](2)、控制挤出机将材料从挤出模头挤出；
[0013](3)、通过冷却箱将从挤出模头出来的再生材料冷却；
[0014](4)、控制收卷机将从冷却箱出来的再生材料收卷。
[0015]进一步，在步骤(I)中，进入挤出机的破碎料与进入挤出机的总材料之比为O?0.7。
[0016]本发明的有益效果:
[0017]本发明用于回收再生3D打印耗材的设备及方法，其通过将回收的3D打印耗材破碎后与新料一起加入挤出机，再经挤出机、冷却箱和收卷机重新生成3D打印材料，实现了废料的再生；同时其利用送料机输送破碎料和新料，可使材料在太空微重力条件下沿送料管准确进入挤出机，解决了在微重力条件下物料漂浮不定难以输送的问题，同时通过送料管输送物料还可避免材料泄漏问题，不会对周围环境造成污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明用于回收再生3D打印耗材的设备的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
[0020]实施例一，如图1所示，本实施例一种用于回收再生3D打印耗材的设备，包括粉碎机1、新料加料器2、挤出机3、设置在挤出机3出料端的挤出模头4、设置在挤出模头4出料侧的冷却箱5和设置在冷却箱5出料侧的收卷机6，所述粉碎机I和新料加料器2的出料口通过送料管7与挤出机3的进料口连接。本实施例中，所述挤出机3为螺杆挤出机，其可连续挤出物料。
[0021]工作时，本实施例用于回收再生3D打印耗材的设备通过将回收的3D打印耗材破碎后与新料一起加入挤出机3，材料在挤出机3中被加热熔化后挤出，挤出的材料再经冷却箱5冷却，冷却后的材料被收卷机6收卷，从而使废料再生成3D打印材料；在实际操作中，可通过更换不同的挤出模头4来生成不同规格的3D打印材料。
[0022]本实施例中，所述粉碎机I的出料口部设置有第一螺旋送料机8，所述新料加料器2的出料口部设置有第二螺旋送料机9。本改进利用螺旋送料机输送破碎料和新料，可使材料在太空微重力条件下沿送料管7准确进入挤出机3，解决了在微重力条件下物料漂浮不定难以输送的问题，同时通过送料管7输送物料还可避免材料泄漏问题，不会对周围环境造成污染。
[0023]实施例二，本实施例用于回收再生3D打印耗材的方法，包括以下步骤:
[0024](I)、将回收的3D打印材料送入粉碎机I破碎，并利用送料机将破碎料经送料管7送入挤出机3，同时将新料加入新料加料器2，并利用送料机将新料经送料管7送入挤出机3 ;送料机可为螺旋送料机或其它形式的送料机；
[0025](2)、控制挤出机3将材料从挤出模头4挤出；
[0026](3)、通过冷却箱5将从挤出模头4出来的再生材料冷却；
[0027](4)、控制收卷机6将从冷却箱5出来的再生材料收卷。
[0028]本实施例用于回收再生3D打印耗材的方法，其利用送料机输送破碎料和新料，可使材料在太空微重力条件下沿送料管7顺利进入挤出机3，解决了在微重力条件下物料漂浮不定难以输送的问题，同时通过送料管7输送物料还可避免材料泄漏问题，不会对周围环境造成污染。
[0029]本实施例步骤(I)中，进入挤出机3的破碎料与进入挤出机3的总材料之比为
0.7，当然在具体实施例中，进入挤出机3的破碎料与进入挤出机3的总材料的比值还可根据材料性能等因素进行调节，此比值在O?0.7范围内能较好的保证材料性能；本实施例中所述材料可以为塑料材料、陶瓷材料及复合材料等，只要能够熔化并挤出的材料均可以采用本方法实现回收再生。
[0030]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但是不脱离本发明技术方案的宗旨和范围的其它技术方案，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种用于回收再生3D打印耗材的设备，其特征在于:包括粉碎机、新料加料器、挤出机、设置在挤出机出料端的挤出模头、设置在挤出模头出料侧的冷却箱和设置在冷却箱出料侧的收卷机，所述粉碎机和新料加料器的出料口通过送料管与挤出机的进料口连接。
2.根据权利要求1所述的用于回收再生3D打印耗材的设备，其特征在于:所述粉碎机的出料口部设置有第一螺旋送料机，所述新料加料器的出料口部设置有第二螺旋送料机。
3.根据权利要求1所述的用于回收再生3D打印耗材的设备，其特征在于:所述挤出机为螺杆挤出机。
4.一种用于回收再生3D打印耗材的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)、将回收的3D打印材料送入粉碎机破碎，并利用送料机将破碎料经送料管送入挤出机，同时将新料加入新料加料器，并利用送料机将新料经送料管送入挤出机； (2)、控制挤出机将材料从挤出模头挤出； (3)、通过冷却箱将从挤出模头出来的再生材料冷却； (4)、控制收卷机将从冷却箱出来的再生材料收卷。
5.根据权利要求4所述的用于回收再生3D打印耗材的设备，其特征在于:在步骤(I)中，进入挤出机的破碎料与进入挤出机的总材料之比为O?0.7。
【文档编号】B29C47/00GK104228025SQ201410363200
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】饶先花, 范树迁, 刘基权, 段宣明 申请人:中国科学院重庆绿色智能技术研究院