一种增材制造供料设备的制作方法

本发明涉及增材制造技术领域，具体地涉及一种增材制造供料设备。

背景技术：

增材制造技术俗称3d打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术，相对于传统的对原材料去除、切削、组装的加工模式不同，此技术可以实现复杂结构件的自动化加工制造。

目前增材制造的mjm技术通常使用石蜡作为原材料进行成型加工，在成型加工过程中，石蜡需要由固态变成液态，再传输到相应的喷头进行喷射。但是现有技术只是简单的对固态石蜡进行加热，形成液态石蜡后传输给相应的喷头，液态石蜡在传输过程中容易凝结，这样会造成输送管道阻塞，甚至会造成喷头阻塞。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种清理维护方便、生产成本低的防阻塞的增材制造供料设备。

本发明公开的一种增材制造供料设备的技术方案是：

一种增材制造供料设备，包括控制机构、熔融机构和抽取机构。

熔融机构，包括用于放置固态原材料的待熔区域，所述熔融机构还包括用于储存固态原材料熔融后的液态原材料的贮藏区域，所述熔融机构加热后固态原材料溶解成液态原材料后从待熔区域流向贮藏区域。

抽取机构，用于抽取所述熔融机构内的液态原材料再输送给对应的喷嘴。

控制机构，用于发送控制指令控制所述熔融机构和所述抽取机构，并收集所述熔融机构的温度信息。

作为优选方案，所述熔融机构包括缸体，所述缸体由导热材料制成加热时整个缸体发热，所述缸体的上表面设有开口。

作为优选方案，所述熔融机构还包括安装在所述缸体内部的用于盛放固态原材料的盛料装置，所述盛料装置将所述缸体的空腔分为两个区域，位于所述盛料装置上部分的为用于对固态原材料进行加热溶解的待熔区域，位于所述盛料装置下部分的为用于储存固态原材料熔融后的液态原材料的贮藏区域。

作为优选方案，所述待熔区域的直径大于所述贮藏区域的直径形成安装槽，所述盛料装置包括盛料盘，所述盛料盘的侧壁紧贴所述安装槽的槽壁并限位安装于所述安装槽，所述盛料盘的底部镂空形成镂空区域。

作为优选方案，所述盛料盘底部的镂空区域安装有过滤组件，固态原材料放置在所述过滤组件上方，固态原材料液化后经过所述过滤组件流向下方所述缸体的液态原材料储存区域。

作为优选方案，所述熔融机构还包括安装在所述缸体外部的加热装置，所述加热装置用于加热所述缸体从而使所述缸体内部的固态原材料溶解。

作为优选方案，所述熔融机构还包括安装在所述缸体底部的温度检测装置，所述温度检测装置用于检测所述缸体的温度信息并反馈给所述控制机构。

作为优选方案，所述缸体的侧壁上设置有导料口，所述导料口通过接驳咀连接所述抽取机构的进料口，所述缸体的侧壁上还设置有排料口，所述排料口安装有排料装置。

作为优选方案，所述抽取机构包括蜡泵，所述蜡泵通过联轴器连接有动力装置，所述蜡泵通过发热软管连接喷嘴装置。

作为优选方案，所述动力装置和所述联轴器之间还连接有减速电机。

本发明提供一种增材制造供料设备，待生产时，将固态原材料放置于熔融机构的待熔区域，通过控制机构发出控制指令给熔融机构，熔融机构对固态原材料进行加热，将固态原材料处理成液态原材料，固态原材料溶解成液态原材料后从待熔区域流向贮藏区域进行存储实现过滤分离。进行生产时，通过控制机构发出控制指令给抽取机构，抽取机构从熔融机构的贮藏区域抽取存储的液态原材料，然后将液态原材料供应给对应的喷嘴进行生产制造。本发明结构简单，原材料的加热和存放一体化，并且控制机构实时收集熔融机构的温度信息，达到控温的目的，不仅实现了固态原材料的恒温熔融、液态原材料的恒温流动，使得液态原材料不易发生凝结，防止设备阻塞，而且减少了能源的浪费，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的一种增材制造供料设备的模块结构示意图。

图2是本发明的一种增材制造供料设备的结构示意图。

图3是本发明的一种增材制造供料设备的熔融机构的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明：

请参考图1、2、3，一种增材制造供料设备，包括控制机构10、熔融机构20和抽取机构30。

控制机构10，用于发送控制指令控制所述熔融机构20和所述抽取机构3030，并收集所述熔融机构20的温度信息。

熔融机构20，所述熔融机构20包括用于放置固态原材料的待熔区域，所述熔融机构20还包括用于储存固态原材料熔融后的液态原材料的贮藏区域，所述熔融机构20加热后固态原材料溶解成液态原材料后从待熔区域流向贮藏区域。

抽取机构30，用于抽取所述熔融机构20内的液态原材料再输送给对应的喷嘴。

所述熔融机构20包括缸体21，所述缸体21由导热材料制成加热时整个缸体21发热，所述缸体21的上表面设有开口。缸体21可以采用铝合金制成也可以用sus304(304不锈钢)材质代替，从而缸体21具有传热速度快、导热均匀的特点，当缸体21被加热时，缸体21的整体都能迅速进行发热。

所述熔融机构20还包括安装在所述缸体21内部的用于盛放固态原材料的盛料装置22，所述盛料装置22将所述缸体21的空腔分为两个区域，位于所述盛料装置22上部分的为用于对固态原材料进行加热溶解的待熔区域，位于所述盛料装置22下部分的为用于储存固态原材料熔融后的液态原材料的贮藏区域。

所述待熔区域的直径大于所述贮藏区域的直径形成安装槽23，所述盛料装置22包括盛料盘222，所述盛料盘222的侧壁紧贴所述安装槽的23槽壁并限位安装于所述安装槽23，所述盛料盘222的底部镂空形成镂空区域。

所述盛料盘222底部的镂空区域安装有过滤组件224，固态原材料放置在所述过滤组件224上方，固态原材料液化后经过所述过滤组件224流向下方所述缸体10的液态原材料储存区域。

具体的，盛料装置22的安装简单方便，并且放置固态原材料时，只需从缸体21的开口放入即可。当生产完毕时，留在盛料装置22里的没有被过滤掉的杂质还可以取出倒掉，或者生产剩余的固态原材料也可以进行回收。盛料盘222的侧壁的高度要达到一定的高度，或者固态原材料的投入量设置一个设定值，从而保证固态原材料溶解后均通过过滤组件224，避免从盛料盘222的侧壁和缸体10的内壁之间流下去，影响过滤的效果。过滤组件224采用过滤网，固态原材料被加热溶解后从过滤网上流下去。

所述熔融机构20还包括安装在所述缸体21外部的加热装置24，所述加热装置24用于加热所述缸体21从而使所述缸体21内部的固态原材料溶解。

所述熔融机构20还包括安装在所述缸体21底部的温度检测装置25，所述温度检测装置25用于检测所述缸体21的温度信息并反馈给所述控制机构10。所述温度检测装置25为探温头。

具体的，加热装置24采用发热带，发热带包裹在缸体21的外侧壁上，使得发热带对缸体的加热效果更好，缸体整体的受热更均匀和快速，发热带的发热由控制机构10控制。控制机构10可以实时的通过温度检测装置25来收集缸体21的温度，从而判断是否控制加热带继续加热，实现对缸体21温度的实时控制，有利于固态原材料的加热溶解，也有利于液态原材料的流动。温度检测装置25处于缸体21的底部，也就位于缸体21的用于存储液态原材料的贮藏区域的下方，此时检测到的缸体21的温度相似于此时液态原材料的温度，底部探温可以更加直观的表现出将要进入蜡泵的液态原材料的温度，更容易控制，可以有效的防止液态原材料发生凝结，实现液态原材料的恒温流动，从而提高本设备的防阻塞能力。

所述缸体21的侧壁上设置有导料口，所述导料口通过接驳咀26连接所述抽取机构30的进料口，所述缸体21的侧壁上还设置有排料口，所述排料口安装有排料装置27。排料装置27包括排料阀272，排料阀272的设置有利于对缸体21进行清理维护，当生产完成后，通过排料装置29对剩余的液态原材料进行排放。

所述抽取机构30包括蜡泵32，所述蜡泵32通过联轴器34连接有动力装置36，所述蜡泵32通过发热软管连接喷嘴装置。所述动力装置36和所述联轴器34之间还连接有减速电机38。所述动力装置为步进电机或者伺服电机，蜡泵32和动力装置36之间通过减速电机38和联轴器34连接，使得动力装置36能够提供更加准确的驱动力，配合控制机构10实现高精度的控制，从而使蜡泵32供应液态原材料时，对液态原材料的流量实现精准控制。

具体的，进行增材制造生产时，先将固态石蜡放置于缸体内部的盛料装置的过滤网上。控制机构发出控制指令控制发热带发热，发热带发热对缸体进行加热，缸体加热到一定温度后，缸体内部的固态石蜡开始溶解。盛料装置安装在缸体的安装槽部分，即能达到过滤的作用，又实现了上下过滤分离，固态石蜡溶解后变成液态石蜡通过过滤网向下流，存储在缸体下部分的贮藏区域。由于缸体是由导热性能良好的铝合金或者sus304制成的，此时缸体的下部分同样是具有一定温度的，液态石蜡不会凝结造成设备阻塞。进行抽蜡时，控制机构发出控制指令给动力装置，动力装置启动，动力装置通过减速电机和联轴器驱动蜡泵开始抽取缸体内的液态石蜡并将其泵入喷嘴装置。

本发明提供一种增材制造供料设备，待生产时，将固态原材料放置于熔融机构的待熔区域，通过控制机构发出控制指令给熔融机构，熔融机构对固态原材料进行加热，将固态原材料处理成液态原材料，固态原材料溶解成液态原材料后从待熔区域流向贮藏区域进行存储实现过滤分离。进行生产时，通过控制机构发出控制指令给抽取机构，抽取机构从熔融机构的贮藏区域抽取存储的液态原材料，然后将液态原材料供应给对应的喷嘴进行生产制造。本发明结构简单且更合理，缸体的加热和控温一体化，原材料的溶解和存放一体化，并且控制机构实时收集熔融机构的温度信息，达到控温的目的，不仅实现了固态原材料的恒温熔融、液态原材料的恒温流动，使得液态原材料不易发生凝结，防止设备阻塞，而且减少了能源的浪费，能更好的实现二次及以上的料再投入，提高了生产效率。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，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，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。