一种分层多色3D打印机的制作方法

本实用新型属于3D打印领域，具体涉及一种分层多色3D打印机。

背景技术：

3D 打印是增材制造技术的典型应用，它是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、塑料等可粘合材料，把数据和原料放进3D 打印机中，机器会按照程序把产品一层一层制造出来，它综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备，它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。国产3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件支持等方面还难以满足商用的需求，技术水平有待进一步提升。近年来，国内外针对熔融沉积3D打印设备、材料以及工艺等方面投入了大量研究，在打印速度、打印制件质量等方面取得了许多研究成果。然而，目前市面上的3D打印机多为单喷头的，单喷头只能打印一种材料，纯色打印。同时打印生产率低，精度和速度都不高，因此造成打印成本高，美观效果一般。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种新型的3D打印机，可以实现分层多色打印，改善之前的单色打印的单调局面，实现技术上的突破。

本实用新型分层多色3D打印机的技术方案是：一种分层多色3D打印机，包括喷头，挤出机，连接喷头与挤出机的导料管，带动喷头运动的传动系统，以及控制挤出机和传动系统工作的主控制器，其特征在于：所述喷头包括喷嘴，所述喷嘴上连接有两个或两个以上的喉管，所述挤出机数量与喉管一致，所述喉管分别通过单独的导料管与对应的挤出机相连，所述导料管与喉管之间分别设有转换头; 所述主控制器内设有自动切换控制模块，自动切换控制模块上连接有触控面板，所述自动切换控制模块根据触控面板上设定的各挤出机工作时间和顺序，控制对应的挤出机工作。

所述喷嘴上设有三个喉管。

所述喉管上设有铝散热片。

所述铝散热片相互平行叠加布置。

本实用新型主要改进了3D打印机喷头，并通过它与挤出机自动切换系统相配合，打造一种单喷头三进料的3D打印机。其有益效果在于：

（1）单喷头三进料的喷头在打印时可以实现多种颜色分层混打，而且多个挤出机可相互配合工作，因此可改善3D打印机“颜色单一”的缺陷。

（2）从换料方面考虑，一般的打印机换料要停机操作，打印完一种颜色的材料也需要停机操作，而单喷头三进料的打印机一次可以安装三种材料，节省时间，因此可改善3D打印机“生产效率较低”的缺陷。

（3）彩色3D模型在视觉效果上,较单色模型来说更加立体、直观,所以更符合未来人类社会的生产和生活需求，具有较大的市场空间。

（4）铝散热片的设置，可取代散热风扇，保持喷嘴处温度稳定。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型分层多色3D打印机作进一步说明。

附图1为本实用新型分层多色3D打印机喷头的结构示意图。

附图2为3D打印机触控面板的控制界面。

附图3为3D打印机自动切换模块的控制流程图。

附图4分层多色3D打印机结构图。

图中1、喷嘴；2、喉管；3、铝散热片；4、转换头；5料架；6、切换器；7、触控面板；8、喷头；10、挤出机；11、限位器；12、底盘；13、悬臂；14、滑车装置。

具体实施方式

本实施例是在桌面三角洲3D打印机基础上，改进其机械结构及软件设计配备，可实现多色切换打印。如附图4所示，本实用新型的多色分层3D打印机整体结构与三角洲型3D打印机一致，将单喷头更换为三进一出的喷头8，在现有一个挤出机的基础上，多增加了2个挤出机10。附图1中的喷头装设在附图4中的底盘12的中心位置，底盘12通过悬臂13与滑车装置14相连接。滑车装置14可在传动系统的作用下沿立柱上下滑动，该传动系统采用丝杆和同步带作为传动部件，其结构紧凑，定位精确。立柱的下端设有限位器11，立柱的上端装设有三种颜色材料的料架5，及与各料架5对应的3个挤出机10。打印机的底部为打印平台，其上设有触控面板7和切换器6，切换器6与控制挤出机10和传动系统工作的主控制器相连接，以切换打印机进行单色打印或多色打印。触控面板7可以显示3D打印机自动切换模块的程序控制界面（如附图2所示），打印机的自动切换模块的控制流程如附图3所示。

如附图1所示，本实施例中喷头8包括喷嘴1，在喷嘴1上连接有三条喉管2，每一条喉管2分别通过对应的转换接头4及单独的导料管与对应的挤出机10相连，另外在每条喉管2上还设有若干铝散热片3，这些铝散热片3相互平行叠加设置，这些散热片的设置可以取代现有技术中的散热风扇，保持喷嘴处的温度稳定，同时在打印结束时，实现快速降温。

分层多色打印机一次性可以安装3卷颜色相同或者相异的耗材，每卷耗材对应一个挤出机。耗材的丝线通过3根导料管引入三进一出的喷头8，每根导料管通过转换头4一端跟挤出机10相连，另一端与喷头8相连。打印机主控制器分为两部分，一部分为主程序控制系统，另一部分为辅程序控制系统；主程序控制系统满足三维打印机工作的基本功能，辅程序控制系统主要由一个自动切换模块和触控屏幕组成，辅程序控制系统主要为实现三个挤出机分时分段工作的功能。通过自动切换模块的程序控制界面相关参数的设置，多色三维打印机可以实现单色大重物体打印，双色或是三色分层混合多色打印。

如附图2所示，通过触控面板7上的功能可以设置每一个挤出机单一出料的工作时间，也可以控制任意2-3个挤出机顺序循环出料工作和在同一个循环中不同挤出机出料工作的时间。除此之外，触控面板还有停止循环、重置、清零、较屏功能。触控面板7上的每一个按钮对应一个十六进制的数据，按下后就会把这个数据发送给主控制器去处理，主控制器的自动切换模块接收到数据立刻进行处理和输出，从而实现通过触控面板7的输入来直接控制电机的运行，进而控制挤出机10的工作，以及主控制器通过传动系统控制喷头8的工作。

因此，本实用新型中可以设定各个挤出机的工作时间与工作顺序，将打印丝按要求实现多种颜色交替打印，可以打印多种不同颜色的材料，让打印出来的东西更具观赏价值。并且还可实现单色大重物体打印，双色或是三色分层混合多色打印。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，不能以此来限定本实用新型设计之权利范围，特别是两加热模板的开合夹紧装置，不必然通过螺旋夹紧装置来实现，也可以通过凸轮结构锁紧，因此依本实用新型设计申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。