一种3D打印用一体式近程挤出机的制作方法

一种3d打印用一体式近程挤出机
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印设备技术领域，尤其涉及一种3d打印用一体式近程挤出机。


背景技术：

2.挤出机即3d打印机设备中常见的耗材挤出装置，广义上讲，fdm类型的3d打印机挤出机将材料挤出沉积成3d打印机所需的形状，它负责输送和加热物料。在狭义上，挤出机是负责递送材料到加热器片和出料喷嘴的。喷嘴是3d打印机的一部分，它以一定的直径在连续的层中沉积熔融材料，并在打印台上移动堆积以打印3d模型。
3.目前，常见的挤出机为远程挤出。这种类型的远程挤出机，一般挤出机和步进电机安装在机器外壳上，通过长距离的特氟龙管远程给加热器片、喷嘴送料。耗材细条由于材质特性的原因，有时会因外力导致断裂，使得3d打印机无法继续送料正常打印，3d打印设备中一般会单独设计一个断料检测传感装置来检测是否断料，断料了机器会暂停打印，等待重新装上耗材后重新启动打印。实现的过程为：耗材细丝条传过检测装置，再穿过挤出机，通过连接在挤出机和加热端的特氟龙管，在挤出电机的推力下，输送到加热端，经由热端上的喷嘴挤出熔融的材料，一层层的按照设定的程序堆积出模型。
4.现有技术中的挤出机，存在送料距离远，阻力较大，要求负责挤出的步进电机有更大的力矩，因此需要大功率的电机。挤出机与喷嘴之间需要用特氟龙管和气动接头连接，更容易出现故障。耗材和特氟龙管有一定弹性，再加上一般气动接头也有一定活动空间，所以导致需要的回抽距离和速度更大，不如近程挤出回抽精准。挤出机与喷嘴距离较长，因此送料管中的那一段耗材比较难用尽。换料不是很方便，尤其是使用打印过程中不暂停，新料顶老料的换料方法，料头在送料管中时无法回抽。断料检测装置是单独的一个模块，换料时比较麻烦，整体重量偏大，成本也较高，而且外观上没有一体式的美观。
5.因此，需要针对上述缺陷开发一种3d打印用一体式近程挤出机。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种3d打印用一体式近程挤出机，送料、断料检测和热端一体化，结构紧凑，故障率低，避免了原材料浪费。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.本实用新型一种3d打印用一体式近程挤出机，包括电机、机座、热端、喷嘴、喉管、盖板、沟槽轴承轮和断料检测传感器，所述机座底面安装所述电机，所述电机的输出端设置有挤出齿轮，所述沟槽轴承轮与所述挤出齿轮对开设置且料条在二者之间传递，所述机座一侧设置有进料口，所述断料检测传感器设置在所述进料口的一侧并能检测所述料条的连续性；所述机座在远离所述进料口的另一端连接所述喉管，所述喉管的探出端连接所述热端和喷嘴；所述盖板螺栓连接覆盖在所述机座的顶面上。
9.进一步的，还包括挤出侧压盒和压簧，所述挤出侧压盒的远端通过螺栓连接所述
沟槽轴承轮，所述挤出侧压盒导向滑动连接在所述机座的导向槽口内，所述机座在所述挤出齿轮外侧设置有压簧座，所述压簧设置在所述压簧座和挤出侧压盒侧壁之间。
10.进一步的，所述挤出侧压盒侧壁上设置有螺纹孔。
11.进一步的，还包括风扇，所述风扇的壳体通过螺栓连接在所述盖板外侧，所述风扇的出风口朝向所述盖板方向。
12.进一步的，所述盖板的顶部设置有散热翅片，所述散热翅片布设在所述风扇的下方。
13.进一步的，所述热端一端螺纹连接所述喉管的探出端另一端连接所述喷嘴，所述热端主体内还插接有加热棒和温度传感器。
14.进一步的，所述喉管的顶端插入到所述机座的输出孔中，所述输出孔孔壁上开设有顶丝孔，所述顶丝孔内设置有喉管顶丝。
15.与现有技术相比，本实用新型一种3d打印用一体式近程挤出机的有益效果：
16.本实用新型一种3d打印用一体式近程挤出机，通过设置机座作为挤出机的基础连接件，进料口端安装断料检测传感器，中间设置沟槽轴承轮与挤出齿轮构成的动力驱动单元，下部通过喉管连接热端和喷嘴。一体化设置，集成了断料检测、输送和加热出料功能，在一个很短的行程内完成上述工作，结构紧凑，相对于远程挤出模式，避免了使用过长的特氟龙导料管道，输送动力直接靠近喷嘴，更加省力，而且避免了浪费更换时废弃过长的物料条。本实用新型3d打印用一体式近程挤出机，送料、断料检测和热端一体化，结构紧凑，故障率低，避免了原材料浪费。
17.此外，通过挤出侧压盒的设置，便于安装沟槽轴承轮，压簧的压紧力将沟槽轴承轮向挤出齿轮拉紧，便于压紧从二者中间穿过的所述料条。通过挤出侧压盒侧壁上设置所述螺纹孔，能够连接辅助加压或者拉出的螺栓，便于在所述料条输送时对所述料条进行进一步的压紧，或者换料时内推，便于沟槽轴承轮松开后，拔出所述料条。通过风扇的壳体安装在盖板外侧，能够对盖板和其内部的输送机构进行风冷却，降低温度，避免从热端和喉管传递过来的热量对沟槽轴承轮与挤出齿轮加热后，输送时挤压所述料条，造成所述料条的切断和挤断，输送失败；通过散热翅片布设在风扇的下方，能够导向冷却风，同时增大冷却面积，提高冷却效果。
附图说明
18.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
19.图1为本实用新型3d打印用一体式近程挤出机的爆炸结构示意图；
20.图2为本实用新型3d打印用一体式近程挤出机的立体结构示意图；
21.图3为本实用新型出料方向主视剖视结构示意图；
22.图4为本实用新型电机主轴方向主视剖视结构示意图。
23.附图标记说明：1、电机；101、挤出齿轮；2、机座；201、进料口；202、压簧座；3、热端；301、加热棒；302、温度传感器；4、喷嘴；5、喉管；6、风扇；7、挤出侧压盒；701、螺纹孔；8、盖板；801、散热翅片；802、顶丝过孔；9、沟槽轴承轮；901、凹环槽；10、压簧；11、断料检测传感器；12、喉管顶丝。
具体实施方式
24.本实用新型的核心是提供一种3d打印用一体式近程挤出机，送料、断料检测和热端一体化，结构紧凑，故障率低，避免了原材料浪费。
25.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的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.参考附图，图1为本实用新型3d打印用一体式近程挤出机的爆炸结构示意图；图2为本实用新型3d打印用一体式近程挤出机的立体结构示意图；图3为本实用新型出料方向主视剖视结构示意图；图4为本实用新型电机主轴方向主视剖视结构示意图。
28.在一具体实施方式中，如图1～4所示，本实用新型3d打印用一体式近程挤出机包括电机1、机座2、热端3、喷嘴4、喉管5、盖板8、沟槽轴承轮9和断料检测传感器11。机座2为一侧设置有导向槽口的方形座形式，机座2底面通过端面法兰螺栓安装电机1，电机1具体采用步进电机。电机1的输出端同轴装配有挤出齿轮101，沟槽轴承轮9与挤出齿轮101对开设置，沟槽轴承轮9外圆柱面中间设置有凹环槽901，且打印用的料条在凹环槽901和挤出齿轮101之间被挤压向下传递。机座2一侧设置有进料口201，断料检测传感器11安装在进料口201的一侧并能检测所述料条的连续性。机座2在远离进料口201的另一端连接导出所述料条的喉管5，喉管5的探出端连接热端3和喷嘴4，所述料条在热端3被加热为熔融状态且从喷嘴4挤出进行打印。盖板8螺栓连接覆盖在机座2的顶面上，对挤压输送部分进行防护。
29.通过设置机座2作为挤出机的基础连接件，进料口201端安装断料检测传感器11，中间设置沟槽轴承轮9与挤出齿轮101构成的动力驱动单元，下部通过喉管5连接热端3和喷嘴4。一体化设置，集成了断料检测、输送和加热出料功能，在一个很短的行程内完成上述工作，结构紧凑，相对于远程挤出模式，避免了使用过长的特氟龙导料管道，输送动力直接靠近喷嘴，更加省力，而且避免了浪费更换时废弃过长的物料条。本实用新型3d打印用一体式近程挤出机，送料、断料检测和热端一体化，结构紧凑，故障率低，避免了原材料浪费。
30.在本实用新型的一具体实施方式中，如图1、图2和图4所示，本实用新型3d打印用一体式近程挤出机还包括挤出侧压盒7和压簧10，挤出侧压盒7的远端通过螺栓连接沟槽轴承轮9，所述螺栓作为中轴连接所述沟槽轴承轮9，所述螺栓顶部连接在挤出侧压盒7远端的螺纹孔中。挤出侧压盒7两侧长侧壁导向滑动连接在机座2的所述导向槽口内，机座2在挤出齿轮101外侧设置有压簧座202，压簧10两端抵接在压簧座202和挤出侧压盒7侧壁之间。
31.具体而言，如图1和图2所示，挤出侧压盒7侧壁上设置有用于连接辅助加压或者拉出螺栓的螺纹孔701。
32.通过挤出侧压盒7的设置，便于安装沟槽轴承轮9，压簧10的压紧力将沟槽轴承轮9向挤出齿轮101拉紧，便于压紧从二者中间穿过的所述料条。通过挤出侧压盒7侧壁上设置所述螺纹孔701，能够连接辅助加压或者拉出的螺栓，便于在所述料条输送时对所述料条进
行进一步的压紧，或者换料时内推，便于沟槽轴承轮9松开后，拔出所述料条。
33.在本实用新型的一具体实施方式中，如图1～4所示，本实用新型3d打印用一体式近程挤出机还包括风扇6，风扇6的壳体通过螺栓连接在盖板8外侧，风扇6的的出风口朝向盖板8方向。
34.具体而言，如图1和图3所示，盖板8的顶部设置有散热翅片801，多个平行设置的散热翅片801布设在风扇6的下方。
35.通过风扇6的壳体安装在盖板8外侧，能够对盖板8和其内部的输送机构进行风冷却，降低温度，避免从热端3和喉管5传递过来的热量对沟槽轴承轮9与挤出齿轮101加热后，输送时挤压所述料条，造成所述料条的切断和挤断，输送失败；通过散热翅片801布设在风扇6的下方，能够导向冷却风，同时增大冷却面积，提高冷却效果。
36.在本实用新型的一具体实施方式中，如图1～3所示，热端3一端螺纹连接喉管5的探出端另一端连接喷嘴4，热端3主体内还插接有加热棒301和温度传感器302。
37.具体而言，如图1和图3所示，喉管5的顶端插入到机座2的输出孔中，输出孔孔壁上开设有顶丝孔，顶丝孔内设置有喉管顶丝12。盖板8在喉管顶丝12的安装位置设置有顶丝过孔802。
38.通过温度传感器302插接在热端3主体内，便于准确测量热端3的温度，进而通过控制器控制热端3的温度范围；通过喉管顶丝12的设置，便于对插入的喉管5顶端进一步的固定，避免出现冷热形变时出现的脱落情况。
39.本实用新型3d打印用一体式近程挤出机工作时，耗材细丝所述料条从进料口201进入，触碰到断料检测传感器11的压紧端。通过挤出齿轮101和沟槽轴承轮9夹紧，电机1带动挤出齿轮101转动，带动耗材细丝所述料条往热端3传送，所述料条经热端3高温熔融，从喷嘴4端口挤出，用于打印3d模型。当出现耗材细丝所述料条断开时，耗材细丝所述料条断裂处会使断料检测传感器11的压紧端复位，控制系统接受到复位信号，机器暂停运作并发出警报。
40.换料时，将挤出侧压盒7往内侧推，可使沟槽轴承轮9远离挤出齿轮101，从而耗材细丝所述料条不被夹紧，此时可以把耗材细丝所述料条从挤出机中抽取出。
41.本实用新型3d打印用一体式近程挤出机，通过设置机座2作为挤出机的基础连接件，进料口201端安装断料检测传感器11，中间设置沟槽轴承轮9与挤出齿轮101构成的动力驱动单元，下部通过喉管5连接热端3和喷嘴4。一体化设置，集成了断料检测、输送和加热出料功能，在一个很短的行程内完成上述工作，结构紧凑，相对于远程挤出模式，避免了使用过长的特氟龙导料管道，输送动力直接靠近喷嘴，更加省力，而且避免了浪费更换时废弃过长的物料条。本实用新型3d打印用一体式近程挤出机，送料、断料检测和热端一体化，结构紧凑，故障率低，避免了原材料浪费。此外，通过挤出侧压盒7的设置，便于安装沟槽轴承轮9，压簧10的压紧力将沟槽轴承轮9向挤出齿轮101拉紧，便于压紧从二者中间穿过的所述料条。通过挤出侧压盒7侧壁上设置所述螺纹孔701，能够连接辅助加压或者拉出的螺栓，便于在所述料条输送时对所述料条进行进一步的压紧，或者换料时内推，便于沟槽轴承轮9松开后，拔出所述料条。通过风扇6的壳体安装在盖板8外侧，能够对盖板8和其内部的输送机构进行风冷却，降低温度，避免从热端3和喉管5传递过来的热量对沟槽轴承轮9与挤出齿轮101加热后，输送时挤压所述料条，造成所述料条的切断和挤断，输送失败；通过散热翅片
801布设在风扇6的下方，能够导向冷却风，同时增大冷却面积，提高冷却效果。通过温度传感器302插接在热端3主体内，便于准确测量热端3的温度，进而通过控制器控制热端3的温度范围；通过喉管顶丝12的设置，便于对插入的喉管5顶端进一步的固定，避免出现冷热形变时出现的脱落情况。
42.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
43.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。