一种3D打印耗材熔接机的制作方法

本技术涉及3d打印耗材熔接，具体的讲是一种3d打印耗材熔接机。

背景技术：

1、随着3d打印技术的成熟，3d打印机也成为人们生活中的常用品，如同普通打印机一样，3d打印机也成为生活工作中必不可少的工具之一。但是与传统的打印机不同，实际使用中3d打印机大部分为fdm形式，使用的耗材为聚乳酸，即pla。使用时丝线型的pla材料被经3d打印机的高温喷头熔融成液态，重新凝固成目标形状。但是在实际使用中，丝状的pla耗材可能因为温度，打印速度或者其他不可控因素造成意料之外的断料，即使是没有发生断料的情况，也经常会遇到一卷pla耗材使用大半后，想要打印一个新的模型，剩下的材料不够，舍弃较短的耗材而重新使用一卷新的pla打印耗材多少会造成浪费。为了能解决断料或剩余材料不够的问题，需要将未使用完的耗材与新的耗材进行拼接，这样能解决断料或耗材不够的问题。

2、经调查了解到，市面上普遍使用的pla和abs线型耗材直径为1.75mm，1千克pla耗材的长度大概为340米，1千克abs耗材的长度大概为400米。以市面上大部分使用的pla耗材为例，一米的耗材大概是3g。因为不同的模型打印所需的耗材大小均不同，但是大多数模型所需的耗材都是在百克以上(耗材消耗大于30米)，也就是说，若一卷耗材的剩余长度小于30米，则无法满足大多数的打印需求，无法直接使用，若不加以利用，则会造成大量的材料浪费。

3、目前，3d打印耗材的熔接通常是在断点处，将新的耗材插入喷嘴，通过喷嘴来融化耗材，以将两段耗材进行熔接，但是这种方法需要3d打印机停止工作后进行，会影响打印效率，且熔接效果较差。

4、受光纤熔接机的启发，3d耗材熔接机可以一定程度上解决线型3d耗材缺乏连续性的问题，其原理与光纤熔接机类似，具体的熔接过程大致分为三部，首先，将断开的3d打印耗材两端熔融，再将熔融的耗材拼接，最后将熔融部分整形为标准的直径。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种3d打印耗材熔接机，本实用新型受光纤熔接机的启发，其原理与光纤熔接机类似，具体的熔接过程大致分为三部，首先，将断开的3d打印耗材两端熔融，再将熔融的耗材拼接，最后将熔融部分整形为标准的直径，可以一定程度上解决线型3d耗材缺乏连续性的问题。

2、为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种3d打印耗材熔接机，包括框架和加热机构，所述框架包括上盖和下壳，所述上盖的一侧铰接于下壳顶端一侧，所述上盖用于打开或关闭下壳的上表面；

4、所述上盖的底部和下壳的顶部均设置有加热机构，且两个加热机构相对的一面均开设有半圆槽，当上盖关闭时，两个加热机构相互贴合，且两个半圆槽组成一个完整的圆孔，所述下壳的两侧分别开设有导入槽和导出槽，所述框架内设置有拉线机构，所述拉线机构用于带动打印耗材在圆孔内平移。

5、进一步的，所述导入槽和导出槽均设置于圆孔的轴线上。

6、进一步的，所述加热机构包括金属导热块、加热棒和热电偶，所述半圆槽开设于金属导热块上，所述金属导热块内均匀设置有多个加热棒，所述热电偶设置于金属导热块内。

7、进一步的，所述金属导热块的中部均匀开设有多条贯穿金属导热块两侧的通孔，且通孔的轴线与圆孔轴线所在平面垂直，所述加热棒设置于圆孔内。

8、进一步的，所述金属导热块由铝合金制成。

9、进一步的，所述拉线机构包括两组第一导轮和第一电机，两个第一导轮设置于下壳的顶部且分别位于加热机构的两侧，两个第一电机设置于上盖的底部且分别位于加热机构的两侧，所述第一电机的输出端均设置有第一进料轮，且两个第一进料轮分别位于两个第一导轮的正上方，且第一导轮和第一进料轮均位于圆孔轴线所在竖直平面内，所述第一电机用于驱动第一进料轮旋转。

10、进一步的，所述拉线机构还包括第二导轮和第二电机，所述第二导轮和第二电机均设置于下壳顶部，且位于第一导轮和导出槽之间，所述第二电机的输出端设置有第二进料轮，所述第二导轮和第二进料轮分别位于圆孔的轴线两侧，且第二导轮和第二进料轮位于水平面内，所述第二电机用于驱动第二导轮旋转。

11、进一步的，所述下壳的下表面敞开，所述下壳的内侧顶部设置有安装架，所述拉线机构的第一导轮、第二导轮和第二电机均设置于安装架内，所述加热机构设置于安装架内，所述安装架的一侧设置有风扇，所述风扇用于向安装架的外侧吹风。

12、进一步的，所述安装架内位于导入槽和第一导轮之间设置有导入块，所述导入块的上表面开设有与导入槽连接的喇叭形槽，所述喇叭形槽贯穿导入块左右两侧，所述喇叭形槽开口较大的一端连接导入槽。

13、本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

14、本实用新型受光纤熔接机的启发，通过加热机构将两段耗材的一端进行熔融，并使熔融的耗材在圆孔内进行拼接，等待熔接结束后，最后再通过拉线机构拉动熔接好的耗材沿导轮移动，在导轮和进料轮的滚压后，完成熔接处的整形，且整个过程无需停止3d打印机，能够直接将两段材料进行熔接，并在熔接后投入3d打印机中使用，不会影响打印效率，能够省略3d打印过程中暂停打印更换耗材的操作。

15、下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

技术特征：

1.一种3d打印耗材熔接机，其特征在于，包括框架（1）和加热机构（2），所述框架（1）包括上盖（11）和下壳（12），所述上盖（11）的一侧铰接于下壳（12）顶端一侧，所述上盖（11）用于打开或关闭下壳（12）的上表面；

2.根据权利要求1所述的3d打印耗材熔接机，其特征在于，所述导入槽（121）和导出槽（122）均设置于圆孔的轴线上。

3.根据权利要求1所述的3d打印耗材熔接机，其特征在于，所述加热机构（2）包括金属导热块（21）、加热棒（22）和热电偶（23），所述半圆槽（2a）开设于金属导热块（21）上，所述金属导热块（21）内均匀设置有多个加热棒（22），所述热电偶（23）设置于金属导热块（21）内。

4.根据权利要求3所述的3d打印耗材熔接机，其特征在于，所述金属导热块（21）的中部均匀开设有多条贯穿金属导热块（21）两侧的通孔，且通孔的轴线与圆孔轴线垂直，所述加热棒（22）设置于圆孔内。

5.根据权利要求3所述的3d打印耗材熔接机，其特征在于，所述金属导热块（21）由铝合金制成。

6.根据权利要求1所述的3d打印耗材熔接机，其特征在于，所述拉线机构包括两组第一导轮（41）和第一电机（42），两个第一导轮（41）设置于下壳（12）的顶部且分别位于加热机构（2）的两侧，两个第一电机（42）设置于上盖（11）的底部且分别位于加热机构（2）的两侧，所述第一电机（42）的输出端均设置有第一进料轮（43），且两个第一进料轮（43）分别位于两个第一导轮（41）的正上方，且第一导轮（41）和第一进料轮（43）均位于圆孔轴线所在竖直平面内，所述第一电机（42）用于驱动第一进料轮（43）旋转。

7.根据权利要求6所述的3d打印耗材熔接机，其特征在于，所述拉线机构还包括第二导轮（44）和第二电机（45），所述第二导轮（44）和第二电机（45）均设置于下壳（12）顶部，且位于第一导轮（41）和导出槽（122）之间，所述第二电机（45）的输出端设置有第二进料轮（46），所述第二导轮（44）和第二进料轮（46）分别位于圆孔的轴线两侧，且第二导轮（44）和第二进料轮（46）位于水平面内，所述第二电机（45）用于驱动第二导轮（44）旋转。

8.根据权利要求1所述的3d打印耗材熔接机，其特征在于，所述安装架（123）内位于导入槽（121）和第一导轮（41）之间设置有导入块（6），所述导入块（6）的上表面开设有与导入槽（121）连接的喇叭形槽（61），所述喇叭形槽（61）贯穿导入块（6）左右两侧，所述喇叭形槽（61）开口较大的一端连接导入槽（121），另一端靠近第一导轮（41）。

技术总结
本技术涉及一种3D打印耗材熔接机，包括框架和加热机构，框架包括上盖和下壳，上盖的一侧铰接于下壳顶端一侧，上盖用于打开或关闭下壳的上表面；上盖的底部和下壳的顶部均设置有加热机构，且两个加热机构相对的一面均开设有半圆槽，当上盖关闭时，两个加热机构相互贴合，且两个半圆槽组成一个完整的圆孔，下壳的两侧分别开设有导入槽和导出槽，框架内设置有拉线机构。本技术受光纤熔接机的启发，其原理与光纤熔接机类似，具体的熔接过程大致分为三部，首先，将断开的3D打印耗材两端熔融，再将熔融的耗材拼接，最后将熔融部分整形为标准的直径，可以一定程度上解决线型3D耗材缺乏连续性的问题。

技术研发人员：尹晨昕,王慧
受保护的技术使用者：武汉智动芯科技发展有限公司
技术研发日：20230526
技术公布日：2024/1/15