FDM型3D打印机用多色耗材的制备装置的制作方法

本实用新型涉及3d打印机用耗材的制备装置领域，具体涉及一种fdm型3d打印机用多色耗材的制备装置。

背景技术：

3d打印技术是一种新兴的综合性、前沿性的先进制造技术，集合了计算机、精密器械、新材料等高新技术于一体，是制造技术的一次革命性飞跃。3d打印技术目前在模型验证、珠宝首饰铸造、医疗辅助、艺术设计、教育等诸多领域形成了广泛应用。fdm技术是3d打印中最常用的技术之一，相对于其他3d打印技术，具有相对广泛的材料选择以及低成本等优势。

但是以热塑性塑料为材料的fdm技术，打印多彩色制件是其短板。在一些模型展示及艺术创意中，能同时打印多种色彩组合(包括一些渐变色)，不但使一些打印件更加直观和美观，而且更具逼真性和创意。但目前无论是stratasys还是惠普的全彩色打印技术，其设备和材料成本都十分高昂。个人玩家、一般的工作室或企业往往难以因为彩色的需求而负担如此巨大的支出。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种fdm型3d打印机用多色耗材的制备装置，用以解决现有技术中的fdm技术难以打印彩色制件以及现有的彩色打印成本高的问题。

本实用新型提供了一种fdm型3d打印机用多色耗材的制备装置，包括供料装置和单螺杆挤出机，所述供料装置安装在单螺杆挤出机顶部，所述供料装置包括支架、下料漏斗、若干进料组件，所述支架底部固定安装在单螺杆挤出机顶部，所述支架顶部固定安装若干进料组件，所述支架顶部的中部设置通孔，该通孔连接下料漏斗的顶部，所述下料漏斗底部固定连接单螺杆挤出机的进料口。

进一步的，所述进料组件包括储料斗、螺杆、电机和出料管，所述储料斗内的底部设置螺杆，所述螺杆的一端穿出料斗连接电机的输出轴，所述螺杆的另一端靠近储料斗侧面设置的出料口，且螺杆和出料口正对设置，所述出料口密封连接出料管的一端，所述出料管的另一端通入下料漏斗内。

进一步的，所述储料斗底面为圆弧形结构。

进一步的，还包括l型结构底座，所述储料斗固定安装在底座上，所述电机安装在底座的侧面，所述底座固定安装在支架上。

进一步的，还包括控制器，所述控制器与电机电连接。

进一步的，所述下料漏斗包括喇叭口、限定管和固定座，所述喇叭口底端连接限定管的顶端，所述限定管的底端通过固定座连接单螺杆挤出机的进料口。

采用上述本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型fdm型3d打印机用多色耗材的制备装置结构简单，成本低，设置若干储料斗分别盛放一种颜色的原料颗粒，设置电机驱动螺杆旋转，螺杆的旋转驱动储料斗中原料颗粒通过出料管落入下料漏斗中，进而进入单螺杆挤出机挤出；

通过控制器控制每个电机的启动时间和运作时间，进而调控每种颜色原料下料的时间和数量，最终通过单螺杆挤出机挤出一根多种颜色的连续线材，可以为fdm型3d打印机提供多种颜色的线材，实现多彩打印。

附图说明

图1为本实用新型多色耗材的制备装置结构示意图；

图2为本实用新型供料装置结构示意图；

图3为本实用新型进料组件爆炸图；

图4为本实用新型下料漏斗结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-单螺杆挤出机，2-支架，3-下料漏斗，4-进料组件，31-喇叭口，32-限定管，33-固定座，41-储料斗，42-螺杆，43-电机，44-出料管，45-底座，5-控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种fdm型3d打印机用多色耗材的制备装置，包括供料装置和单螺杆挤出机1，所述供料装置安装在单螺杆挤出机1顶部，所述供料装置包括支架2、下料漏斗3、若干进料组件4，所述支架2底部固定安装在单螺杆挤出机1顶部，所述支架2顶部固定安装若干进料组件4，所述支架2顶部的中部设置通孔，该通孔连接下料漏斗3的顶部，所述下料漏斗3底部固定连接单螺杆挤出机1的进料口。

如图3所示，所述进料组件4包括储料斗41、螺杆42、电机43和出料管44，所述储料斗41内的底部设置螺杆42，所述螺杆42的一端穿出料斗连接电机43的输出轴，所述螺杆42的另一端靠近储料斗41侧面设置的出料口，且螺杆42和出料口正对设置，所述出料口密封连接出料管44的一端，所述出料管44的另一端通入下料漏斗3内，所述储料斗41底面为圆弧形结构，螺杆42位于该圆弧形结构内，便于螺杆42旋转出料，还包括l型结构底座45，所述储料斗41固定安装在底座45上，所述电机43安装在底座45的侧面，所述底座45固定安装在支架2上，还包括控制器5，所述控制器5与电机43电连接，控制每个电机43的启动时间和运作时间，继而控制每种颜色原料的下料时间和数量，通过下料数量可以控制每种颜色线长的长度。

如图4所示，所述下料漏斗3包括喇叭口31、限定管32和固定座33，所述喇叭口31底端连接限定管32的顶端，所述限定管32的底端通过固定座33连接单螺杆挤出机1的进料口，有利于不同储料斗41的原料进入较小内径的限定管32内，两次不同颜色进料需首先在限定管32部分接触，以避免两个不同颜色的原料在较大截面积接触时下料混在一起，导致两种颜色的过渡期过长，一定长度的限定管32，可保持一定的调节空间，不会因不同颜色组合细微的差别，而导致调节时间过长，以及两个颜色的原料进料初始接触位置不能稳定在限定管32的风险。

该fdm型3d打印机用多色耗材的制备装置的工作流程为：首先不同颜色的原料颗粒分别置于不同储料斗41中，控制器5控制单个电机43启动，驱动螺杆42转动，螺杆42转动进而驱动储料斗41中的颗粒由出料口经出料管44进入下料漏斗3中，下料漏斗3中的原料可以逐渐下降进入单螺杆挤出机1，挤出的塑料熔体经过后续的冷却定形、风干、牵引、收卷，成为所需的彩色fdm耗材。控制器5控制每个电机43的启动和运行时间以及两个电机43之间启动的间隔时间，多个电机43顺序启动，实现不同颜色原料的顺序进料，两种颜色的颗粒在限定管32部分接触，避免两种颜色的过渡期过长，控制电机43的转速、运行时间或者更换不同直径的螺杆42及其底部圆弧结构进而控制进料速率以适应挤出机的挤出速率。

综上，本实用新型fdm型3d打印机用多色耗材的制备装置结构简单，成本低，设置若干储料斗41分别盛放一种颜色的原料颗粒，设置电机43驱动螺杆42旋转，螺杆42的旋转驱动储料斗41中原料颗粒通过出料管44落入下料漏斗3中，进而进入单螺杆挤出机1挤出；通过控制器5控制每个电机43的启动时间和运作时间，进而调控每种颜色原料下料的时间和数量，最终通过单螺杆挤出机1挤出一根多种颜色的连续线材，可以为fdm型3d打印机提供多种颜色的线材，实现多彩打印。

本实用新型通过合理的进料结构配合挤出生产线就可以在一根fdm用耗材中产生出多种色彩，并且每种颜色的重量(或耗材线长)及两种颜色间的渐变长度可控。所得耗材可像单色的耗材那样，只需一个简单的单喷头fdm打印机即可轻松打印出彩色和渐变色的模型。对于一般的多色和渐变色，通过该方法所得耗材及fdm的打印方式，可使设备及耗材成本降低数十倍，并且耗材存储、使用也更加方便。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。