一种双色3d打印机及其换色方法
【技术领域】
[0001]本发明属于打印机技术领域，具体涉及一种基于FDM原理的单喷头双色3D打印机及其换色方法。
【背景技术】
[0002]3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构一“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。
[0003]现有的双色3D打印机都配备两路进丝器和两个喷头，每个进丝器对应一个喷头，每个喷头只打印一种颜色的材料，由于两个喷头处于同一水平高度就不可避免地相互干涉，整体会影响到打印产品的质量；除此之外，在打印过程中两个喷头频繁切换时，执行的一个喷头需要运动一段距离来补偿两个喷头之间安装位置的间距，同时喷头切换时需要对执行喷头预热，预热时间长，若喷头之间切换频率较高，则导致总体预热时间过长，浪费大量时间，导致打印效率低。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:本发明提出一种双色3D打印机，解决现有技术中存在的两个喷头打印时相互干涉，打印质量差，打印效率低的问题，提高了 3D打印机的整体打印质量和打印效率。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种双色3D打印机，其特征在于，包括左送丝机构、右送丝机构、加热器、喷头和底座，所述左送丝机构和所述右送丝结构通过一固定架固定于所述底座上，所述加热器内设置有三通流道，所述左送丝机构、右送丝机构、喷头分别对应的与所述三通流道的开口连接。
[0006]进一步的，所述左送丝机构包括左壳体、左送丝轮组、电机一和左送丝管道，所述电机设置于所述左壳体上，所述左送丝轮组包括左主动送丝轮和左从动送丝轮，所述左主动送丝轮与所述电机一的电机轴连接，所述左从动送丝轮与电机轴对称设置于丝状材料的两侧，所述左送丝管道一端设置于所述左主动送丝轮与所述左从动送丝轮之间间隙正下方的左壳体内，另一端与所述加热块的一流道开口连接。
[0007]进一步的，所述右送丝机构包括右壳体、右送丝轮组、电机二和右送丝管道，所述电机二设置于所述右壳体上，所述右送丝轮组包括右主动送丝轮和右从动送丝轮，所述右主动送丝轮与所述电机二的电机轴连接，所述右从动送丝轮与电机轴对称设置于丝状材料的两侧，所述右送丝管道一端设置于所述右主动送丝轮与所述右从动送丝轮之间间隙正下方的左壳体内，另一端与所述加热块的一流道开口连接。
[0008]进一步的，所述左送丝机构还包括一左送丝调节组件，所述左送丝调节组件包括螺钉、调节弹簧和滑块，所述左壳体内设置有凹槽，所述左从动送丝轮设置于所述凹槽内，所述滑块两端抵靠在所述凹槽的两侧壁上且一侧抵靠在所述左从动送丝轮上，所述滑块的另一侧与所述调节弹簧连接，所述调节弹簧与所述螺钉连接，所述右送丝机构也包括一右送丝调节组件，所述右送丝调节组件与所述左送丝调节组件结构与连接形式相同。
[0009]进一步的，所述双色3D打印机还包括一侧风扇和风道，所述侧风扇设置于所述固定架上且与所述左送丝机构连接，所述风道设置于所述侧风扇下方与所述喷头连接。
[0010]进一步的，所述左送丝机构与所述右送丝机构的两侧分别抵压在所述固定架上，底端与所述固定架固定连接。
[0011]进一步的，所述加热器还包括对丝状材料进行加热的加热管和采集温度信号的热电偶。
[0012]进一步的，所述加热器为一梯形块，所述三通流道的开口分别设置于所述梯形块的两侧与底边，所述三通流道连接端口均为螺纹孔。
[0013]进一步的，所述左壳体或右壳体上还设置有用于丝质材料9进丝的进丝孔。
[0014]本发明还提出了一种基于上述双色3D打印机的一种换色方法，其具体步骤如下:
(I)打印机中左送丝机构处于工作状态，电脑发出控制信号，进行换色操作。
[0015](2)左侧丝状材料打印转换为右侧丝状材料打印:整体结构快速移动到一个设定位置，左送丝机构电机反转，左送丝机构带动左侧丝质材料退丝一定长度，电机一停止运转，电机二正转，右送丝机构带动右侧丝质材料进丝，进入喷头后的丝材熔化流出，冲洗掉残存在喷头中的左送丝机构中对应材料，右送丝机构处于正常工作状态；
(3)电脑发出控制信号进行换色操作；
(4)右侧丝状材料打印转换为左侧丝状材料打印:整体结构快速移动到一个设定位置，右送丝机构电机二反转，右送丝机构带动右侧丝质材料退丝一定长度。然后，电机二停止运转，电机一正转，左送丝机构带动左侧丝质材料进丝，进入喷头的丝材熔化流出，冲洗掉残存在喷头中的右送丝机构中对应材料，回归到正常打印状态。
[0016]本发明与现有技术相比有许多优点和积极效果:
本发明通过设置一底座，在底座上设置固定架，将左送丝机构与右送丝机构与固定架固定连接，同时设置一加热器，加热器内设置三通流道，将三通流道的三个开口分别对应的和左送丝机构、右送丝机构、喷头连接，通过每个送丝机构可以单独的对每种材料进行送丝打印，且两个送丝机构采用一个喷头，不会发生相互干涉影响，提高了打印质量，并且两个送丝机构单独工作采用一个喷头，无需进行长时间的交替变换和预热，提高了打印效率。
【附图说明】
[0017]图1为本发明一种双色3D打印机整体结构示意图；
图2为本发明一种双色3D打印机左送丝机构和右送丝机构结构图；
图3为本发明一种双色3D打印机的加热器立体结构图；
图4为本发明一种双色3D打印机的加热器内部结构图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0019]参见图1-图4，本发明一种双色3D打印机的实施例，包括左送丝机构1、右送丝机构2、加热器3、喷头4和底座5，所述左送丝机构I和所述右送丝机构2通过一固定架6设置于所述底座5上，所述加热器3内设置有三通流道31，所述左送丝机构1、右送丝机构2、喷头4分别对应的与所述三通流道31的开口连接。
[0020]具体来说，本实施例中的左送丝机构1、右送丝机构2均固定设置在固定架6上，且关于固定架6的中心位置对称设置，左送丝机构I与右送丝机构2的两侧分别抵压在固定架6上,且其底端与固定架6固定连接，固定架6主要实现对两个送丝机构的支撑固定作用，同时将固定架6固定在底座5上,实现对于整体结构的固定。
[0021]两个送丝机构主要用来对丝状材料进行送丝操作，具体来说，加热器3中设置有三通流道，三通流道的开口分别对应的与左送丝机构1、右送丝机构2、喷头4连接，左送丝机构1、右送丝机构2与喷头4三者呈Y形分布，左送丝机构I或右送丝机构2主要将丝状材料送入到对应连接口处的加热器3的流道内，当进入加热器3的流道内后通过加热器3对丝状材料进行加热，丝状材料由固态的变为熔融态后由喷头4喷出，实现打印。因为两个送丝机构对应一个喷头4，因此，每次只有一个送丝机构进行工作，对应的另一送丝机构不工作，当需要另外一种颜色时，电脑会发出控制信号，进行换色操作，这时另外一个送丝机构进行工作，这样交替打印，实现不同色彩的累积打印。
[0022]具体来说，左送丝机构I主要包括左壳体11、左送丝轮组、电机一 12和左送丝管道13，电机一 12设置在左壳体11上，左送丝轮组包括左主动送丝轮14和左从动送丝轮15，电机一 12的电机轴穿过左壳体11与左主动送丝轮14连接，左从动送丝轮15与电机轴对称设置于丝状材料的两侧，左送丝管道13 —端设置于左主动送丝轮14与左从动送丝轮15之间间隙正下方的左壳体11内，另一端与所述加热块3的一流道开口连接，左送丝机构I在运行时，通过电机一 12转动带动电机轴转动，电机轴带动左主动送丝轮14转动,左主动送丝轮14带动左从动送丝轮15转动，进而带动位于左主动送丝轮14与左从动送丝轮15之间的丝状材料进行进丝或退丝，左送丝管道13设置在左主动送丝轮14与左从动送丝轮15之间间隙的正下方，丝状材料进丝时可以刚好进入到左送丝管道13内，通过左送丝管道13进入到加热器3的三通流道之一，在加热器3中进行加热，优选的，左送丝管道13的两端与左壳