Fdm型3d打印设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种3D打印设备，具体涉及的是一种FDM型3D打印设备。
【背景技术】
[0002]熔融挤出成型(FDM) 3D打印设备的材料一般是热塑性材料，如ABS或PC塑料，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化，然后喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，并将熔化的材料挤出。挤出的材料在空气中迅速固化，并与周围的材料粘结、堆积，进而成型出完整的实体零件。
[0003]然而，目前市面上的FDM型3D打印设备大多存在以下缺陷:
[0004](I)打印机缺乏保护装置，打印头、工作平台等部位都是直接暴露在外面，因而容易使外部的灰尘进入到3D打印设备中，导致故障的发生，缩短了 3D打印设备的使用寿命。
[0005](2)打印机头上通常只设有一个喷头和喷嘴，当需要利用不同口径喷嘴来打印产品时，必须更换整个打印机头，如此一来便带来了操作上的不便。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种FDM型3D打印设备，主要解决FDM型3D打印设备缺乏保护装置、且打印头更换不便的问题。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0008]FDM型3D打印设备，包括设有底座、工作平台、Z轴升降机构和打印头的打印机主体；所述工作平台和Z轴升降机构均设置在底座上，所述打印头中设有出料通道，还包括同时套在工作平台、Z轴升降机构和打印头外部的防尘保护罩，均布在该打印头上的喷头，设置在该喷头中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴，固定在打印头一侧的从动轮，贯穿打印头和从动轮的固定杆，通过皮带与从动轮连接的主动轮，转轴与该主动轮连接的驱动电机，以及与该驱动电机连接、用于控制其正反转的微控制器；所述打印头通过固定杆与Z轴升降机构连接并可在其带动下沿着Z轴方向往复移动。
[0009]进一步地，所述防尘保护罩上开设有可视窗口。
[0010]再进一步地，所述出料通道包括均设置在打印头中且依次连通的圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔；所述喷嘴与圆柱形缓冲下孔连通。
[0011]更进一步地，所述圆柱形缓冲下孔内径大于圆柱形延长孔内径。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0013](I)本发明通过设置的防尘保护罩，能够有效地将打印机保护起来，降低故障率，延长器使用寿命，而开设的可视窗口，则可以方便工作人员观察和了解打印的情况。
[0014](2)本发明在打印头上设置多个喷头和口径大小不一的喷嘴，并通过主动轮带动从动轮同步转动的方式，带动打印头及其上的喷头和喷嘴转动，从而在需要更换不同口径大小的喷嘴时，可以实现喷嘴的快速切换，无需更换整个机头，进而大幅方便了打印机的操作。
[0015](3)现有的FDM型3D打印设备，其在打印过程中，如果中途有暂停，则再继续打印时，容易出现ABS塑料丝无法继续往前送料的现象；究其原因，主要是ABS塑料丝会受热膨胀，然后对外产生作用力，当作用力作用在机头的出料通道内壁上时，出料通道内壁沿其表面垂直方向会给塑料丝一个表面的反作用力，即给予了塑料丝一个较大的摩擦力和挤压力，从而带动塑料丝向出料通道内壁上下两端移动而造成堵塞。本发明则对出料通道进行了改进，其通过分段设计出料通道的方式，在圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔的作用下，塑料丝在圆锥形中孔和圆柱形延长孔中受热膨胀后，其膨胀挤压力作用在锥形的孔壁上时，孔壁将沿其表面向下呈一定的倾斜角度给予塑料丝表面反作用力，如此一来便可减小塑料丝与通道内壁之间形成的摩擦力，并且有利于塑料丝向圆柱形缓冲下孔输送，进而便可以很好地避免发生喷嘴堵塞。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构示意图。
[0017]图2为出料防堵通道的结构示意图。
[0018]其中，附图标记对应的零部件名称为:1_底座，2-工作平台，3-Z轴升降机构，4-打印头，5-圆柱形上孔，6-圆锥形中孔，7-圆柱形延长孔，8-圆柱形缓冲下孔，9-喷头，10-喷嘴，11-固定杆，12-从动轮，13-主动轮，14-驱动电机，15-微控制器，16-防尘保护罩，17-可视窗口。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
[0020]如图1所示，本发明包括设有底座1、工作平台2、Z轴升降机构3和打印头4的打印机主体；所述工作平台2和Z轴升降机构3均设置在底座I上，所述打印头4中设有出料通道，还包括同时套在工作平台2、Z轴升降机构3和打印头4外部的防尘保护罩16，均布在该打印头上的喷头9，设置在该喷头9中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴10，固定在打印头4 一侧的从动轮12，贯穿打印头4和从动轮12的固定杆11，通过皮带与从动轮12连接的主动轮13，转轴与该主动轮13连接的驱动电机14，以及与该驱动电机14连接、用于控制其正反转的微控制器15 ;所述打印头4通过固定杆11与Z轴升降机构3连接并可在其带动下沿着Z轴方向往复移动。本实施例中，所述防尘罩16上还设有可视窗口 17。
[0021]进一步地说，本发明还对出料通道进行了改进，如图2所示，该出料通道包括均设置在打印头4中且依次连通的圆柱形上孔5、圆锥形中孔6、圆柱形延长孔7和圆柱形缓冲下孔8 ;所述喷嘴10与圆柱形缓冲下孔8连通。本实施例中，所述圆柱形缓冲下孔8内径大于圆柱形延长孔7内径。
[0022]本发明使用改进后的打印头进行打印的主要过程为:当打印机需要更换到不同口径的喷嘴时，利用微控制器控制驱动电机正转或反转，驱动主动轮转动，主动轮转动的同时通过皮带带动从动轮同步转动，继而使打印头绕固定杆转动，并使打印头上相应口径的喷嘴转动到合适位置，进而即可完成对喷嘴的更换，其更换方式简单、方便。而通过改进后的出料通道的作用，可以在使用喷嘴进行出料打印时，确保喷嘴不被堵塞。
[0023]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本发明的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.FDM型3D打印设备，包括设有底座(I)、工作平台(2)、Z轴升降机构(3)和打印头(4)的打印机主体；所述工作平台(2)和Z轴升降机构(3)均设置在底座(I)上，所述打印头(4)中设有出料通道，其特征在于:还包括同时套在工作平台(2)、Z轴升降机构(3)和打印头(4)外部的防尘保护罩(16)，均布在该打印头上的喷头(9)，设置在该喷头(9)中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴(10)，固定在打印头(4) 一侧的从动轮(12)，贯穿打印头⑷和从动轮(12)的固定杆(11)，通过皮带与从动轮(12)连接的主动轮(13)，转轴与该主动轮(13)连接的驱动电机(14)，以及与该驱动电机(14)连接、用于控制其正反转的微控制器(15);所述打印头(4)通过固定杆(11)与Z轴升降机构(3)连接并可在其带动下沿着Z轴方向往复移动。2.根据权利要求1所述的FDM型3D打印设备，其特征在于:所述防尘保护罩(16)上开设有可视窗口(17)。3.根据权利要求1或2所述的FDM型3D打印设备，其特征在于:所述出料通道包括均设置在打印头(4)中且依次连通的圆柱形上孔(5)、圆锥形中孔￠)、圆柱形延长孔(7)和圆柱形缓冲下孔(8);所述喷嘴(10)与圆柱形缓冲下孔(8)连通。4.根据权利要求3所述的FDM型3D打印设备，其特征在于:所述圆柱形缓冲下孔(8)内径大于圆柱形延长孔(7)内径。
【专利摘要】本发明公开一种FDM型3D打印设备，包括设有底座、工作平台、Z轴升降机构、打印头的打印机主体，打印头中设有出料通道，还包括防尘保护罩，均布在打印头上的喷头，设在喷头中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴，固定在打印头一侧的从动轮，贯穿打印头和从动轮的固定杆，通过皮带与从动轮连接的主动轮，转轴与主动轮连接的驱动电机，以及与驱动电机连接的微控制器。本发明通过设置防尘保护罩，可以避免外界灰尘进入到3D打印机中，造成打印机故障，而设置多个喷头和喷嘴，并利用主动轮带动从动轮同步转动的方式，实现了喷嘴的快速切换，其无需更换机头，操作便捷；同时，本发明通过改进出料通道的结构，从而也避免了喷嘴的堵塞。
【IPC分类】B29C67/00
【公开号】CN105619810
【申请号】CN201410620899
【发明人】不公告发明人
【申请人】成都美律科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月6日