一种线材熔融堆积3D打印机的挤出装置的制作方法

本实用新型涉及3D打印机，具体涉及一种线材熔融堆积3D打印机的挤出装置。

背景技术：

3D打印是目前一种被广泛应用的快速成型技术，其成型工艺原理是：首先建立目标零件的计算机三维模型，然后用软件将三维模型进行分层切片处理，得到每一个加工层面的数据信息，在计算机控制下，根据切片层面信息进行叠层增材制造，完成目标加工的制造。3D打印的优势在于不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，速度快，效率高，能够实现自由形状实体的自动化制造，正在受到越来越广泛的重视。

熔融堆积3D打印机(即FDM 3D打印机)为目前的3D打印机中最常见的一种。FDM 3D打印机因设备造价及打印材料成本比较低而得到普遍应用。但目前市售的很多熔融堆积3D打印机，由于其挤出机构设计不尽合理，难以加工软质材料(如硬度在邵氏80A以下的弹性体材料)。本申请人在先的实用新型申请(申请号为201520937672.5)提出了一种适用于熔融堆积3D打印机的挤出装置，其利用了特定结构的送丝管实现了对线材行进过程进行了严格限位，从而提高了打印软质材料的可靠性。但此在先的实用新型专利申请仍存在以下不足：送丝结构中的送丝管加工比较复杂，整体装配工序也比较复杂，制造成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种制造工艺简单，装配方便，且线材输送稳定性高的线材熔融堆积3D打印机的挤出装置。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：本线材熔融堆积3D打印机的挤出装置，包括电机、支架、盒式送丝机构、喉管和喷头，所述电机和盒式送丝机构均安装于支架，所述喉管的上端与盒式送丝机构连通；所述喷头安装于喉管的下端；所述盒式送丝机构包括底盖、上盖、送丝轮和压紧轮，所述底盖的正面设有第一沟槽，所述上盖背面设有与第一沟槽相对应的第二沟槽，所述底盖和上盖连接一起，以形成盒体，所述第一沟槽和第二沟槽拼接形成线材通道；所述盒体内设有第一安装孔和第二安装孔，所述送丝轮安装于第一安装孔，且所述送丝轮与电机的动力输出轴连接，所述压紧轮通过转轴安装于第二安装孔；所述线材通道位于送丝轮和压紧轮之间，且所述送丝轮及压紧轮分别从线材通道的两侧压入线材通道。

优选的，形成的线材通道具有1条，所送丝轮和压紧轮均为1个，此送丝轮一侧的轮面和压紧轮的一侧轮面分别从线材通道的两侧压入线材通道。

优选的，形成的线材通道具有2条，所述送丝轮和压紧轮的数量分别为1个和2个，所述送丝轮两侧的轮面分别从两条线材通道的一侧压入两条线材通道；2个压紧轮一侧的轮面分别从两条线材通道的另一侧压入线材通道。

优选的，所述线材熔融堆积3D打印机的挤出装置还包括齿轮传动机构，此齿轮传动机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮安装于电机的动力输出轴，所述从动轮安装于转轴的一端，且所述主动轮与从动轮啮合。

优选的，所述线材熔融堆积3D打印机的挤出装置还包括加热机构，此加热机构包括加热块和加热圈，所述加热块的一端套接于喉管的下端，所述加热块的另一端套接于喷头；所述加热圈套接于加热块。

优选的，所述加热块内设有热电偶孔，此热电偶孔插入热电偶。

优选的，所述线材熔融堆积3D打印机的挤出装置还包括散热块，此散热块套接于喉管的上端。

优选的，所述喉管内设有衬管。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点：

1、本实用新型线材熔融堆积3D打印机的挤出装置，其盒式送丝机构中的盒体采用分体式设计，而盒式送丝机构中的线材通道通过底盖和上盖拼接而成，线材通道的稳定性好，使线材输送更稳定，特别适合软质的线材。

2、本实用新型线材熔融堆积3D打印机的挤出装置，盒式送丝机构的盒体采用分体式设计，即盒体通过底盖和上盖构成，而底盖和上盖可由注射工艺加工而成，加工效率高，并且可选择不同类型的材料，如铝合金、工程塑料或透明塑料等，同时方便装配。

3、本实用新型线材熔融堆积3D打印机的挤出装置中底盖和上盖扣接后，形成线材通道，此线材通道代替了现有的送丝管，这结构简单，简化了整体的装配，降低了制造成本。

附图说明

图1是实施例1的线材熔融堆积3D打印机的挤出装置的结构示意图。

图2是实施例1的线材熔融堆积3D打印机的挤出装置在省略了上盖时的结构示意图。

图3是实施例1的线材熔融堆积3D打印机的挤出装置的剖视图。其中，在线材通道中装入有打印的线材。

图4是实施例1的盒式送丝机构的盒体的剖视图。

图5是实施例2的线材熔融堆积3D打印机的挤出装置在省略了上盖时的结构示意图。

图6是实施例2的盒式送丝机构的盒体的剖视图。

图7是实施例3的线材熔融堆积3D打印机的挤出装置的结构示意图。为了显示清楚，盒式送丝机构和电机采用剖视显示。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1所示的线材熔融堆积3D打印机的挤出装置，包括电机1、支架2、盒式送丝机构3、喉管4和喷头5，所述电机1和盒式送丝机构3均安装于支架2，所述喉管4的上端与盒式送丝机构3连通；所述喷头5安装于喉管4的下端；所述盒式送丝机构3包括底盖3-1、上盖3-2、送丝轮3-3和压紧轮3-4，所述底盖3-1的正面设有第一沟槽，所述上盖3-2背面设有与第一沟槽相对应的第二沟槽，所述底盖3-1和上盖3-2连接一起，以形成盒体6，所述第一沟槽和第二沟槽拼接形成线材通道7；所述盒体6内设有第一安装孔8和第二安装孔9，所述送丝轮3-3安装于第一安装孔8，且所述送丝轮3-3与电机1的动力输出轴连接，所述压紧轮3-4通过转轴15安装于第二安装孔9；所述线材通道7位于送丝轮3-3和压紧轮3-4之间，且所述送丝轮3-3及压紧轮3-4分别从线材通道7的两侧压入线材通道7。

在工作过程中，软质或硬质的塑料线材从线材通道7的上端进入，自线材通道7的下端出来后进入喉管4，接着再从喷嘴5挤出，从而完成线材的输送挤出。底盖3-1和上盖3-2对扣连接一起形成的盒体6，而第一沟槽和第二沟槽拼接形成线材通道7，这装配方便。在送丝轮3-3和压紧轮3-4的共同作用下，驱动线材移动，以使线材稳定、顺畅的穿过装配后形成的线材通道7，从而使打印过程高效稳定的进行。具体的，第一安装孔8和第二安装孔9均与线材通道7相通，而送丝轮3-3和压紧轮3-4的外形分别与第一安装孔8和第二安装孔9相匹配。当送丝轮3-3和压紧轮3-4分别安装于第一安装孔8和第二安装孔9后，送丝轮3-3和压紧轮3-4均可压入线材通道7。而电机1启动时，电机1驱动送丝轮3-3转动，线材在送丝轮3-3和压紧轮3-4的夹持下，线材稳定地移动。这保证线材稳定、顺畅地从喷头5挤出，故提高了产品的质量。

形成的线材通道7具有1条，所送丝轮3-3和压紧轮3-4均为1个，此送丝轮3-3一侧的轮面和压紧轮3-4的一侧轮面分别从线材通道7的两侧压入线材通道7。

所述线材熔融堆积3D打印机的挤出装置还包括加热机构10，此加热机构10包括加热块10-1和加热圈10-2，所述加热块10-1的一端套接于喉管4的下端，所述加热块10-1的另一端套接于喷头5；所述加热圈10-2套接于加热块10-1。加热机构10对线材进行加热，以使线材变成熔化，保证熔化后的线材从喷头5被挤出。

所述加热块10-1内设有热电偶孔11，此热电偶孔11插入热电偶。此热电偶为一种温度传感器，用于检测加热块10-1的温度，为控制加热块10-1的温度提供参照，保证工作更有效的进行。

所述线材熔融堆积3D打印机的挤出装置还包括散热块12，此散热块12套接于喉管4的上端。这避免热加热机构10产生的热量传递至盒式送丝机构3，从而避免盒式送丝机构3的性能受到影响，保证了工作的可靠性。

所述喉管4内设有衬管13。此衬管13采用耐高温润滑材料PTFE(聚四氟乙烯)制成，这保证线材输送的顺畅性，同时也对喉管4起到保护作用，延长了喉管4的使用寿命。

实施例2

本线材熔融堆积3D打印机的挤出装置除以下技术特征外同实施例1：形成的线材通道7具有2条，所述送丝轮3-3和压紧轮3-4的数量分别为1个和2个，所述送丝轮3-3两侧的轮面分别从两条线材通道7的一侧压入两条线材通道；2个压紧轮3-4一侧的轮面分别从两条线材通道7的另一侧压入线材通道7。具有两条线材通道7时，喉管4与其中任一条线材通道7相通即可保证工作有效进行。2条线材通道7交替使用延长盒式送丝机构3的使用寿命。且当其中一条线材通道7损坏时，喉管4与另一线材通道连通7即可，这不需要拆除整个盒式送丝机构3，降低了后期维护成本，延长了使用寿命。

实施例3

本线材熔融堆积3D打印机的挤出装置在实施例1的基础上增加以下技术特征：所述线材熔融堆积3D打印机的挤出装置还包括齿轮传动机构14，此齿轮传动机构14包括主动轮14-1和从动轮14-2，所述主动轮14-1安装于电机1的动力输出轴，所述从动轮14-2安装于转轴15的一端，且所述主动轮14-1与从动轮14-2啮合。这增设齿轮传动机构14，以使送丝轮3-3和压紧轮3-4同步异向转动，进一步保证线材输送的稳定性。

上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。