一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置的制作方法

本实用新型涉及了一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，属于高强度高熔点工程塑料3D打印设备技术领域。

背景技术：

3D打印从1986年问世以来，正在逐步影响整个制造业的发展方向，该技术越来越多的被应用于珠宝、鞋类、模具制造、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域。随着3D打印技术的不断发展，高强度工程塑料3D打印机对于广大制造业而言已经不是遥不可及，逐渐被运用于塑料工业领域，随之而来对于适用于高强度工程塑料3D打印丝材的需求也是与日俱增。然而目前，国内专注研发高强度工程塑料3D打印丝材挤出机的还屈指可数，绝大多数还停留在仅能生产ABS、PLA等为数不多的几种材料丝材，对于那些在医疗方面有较高应用价值的PEEK等材料的丝材生产现在国内有较大空缺，所以本公司自行研发了一种新型的3D打印丝挤出生产线，它在满足常规塑料丝材生产的同时，还能用于PEEK等高强度高熔点材料丝材的生产，填补了国内外空白。

此外，常用于工业化批量生产的3D打印丝材生产设备，体积庞大，操作复杂，运输困难，也不能满足于中小企业或者科研院校用于生产实验、宣传展示的需要；因此，研发一种小型化可用于实验室及展示会的机型尤为必要。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于高强度工程塑料的小型化3D打印丝挤出生产线，通过取消常规机型上水冷部分，不仅使整个装置的体积减小，而且避免产品在水冷过程中，由于与水的接触而导致表面粘附杂质，影响后期的科研实验。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，包括挤出主机和依次连接在所述挤出主机后端的风冷装置和收卷系统；所述挤出主机上设置有料斗和安装在所述料斗上的真空吸料机，所述真空吸料机与料斗式干燥机相连，所述风冷装置包括悬浮式风冷台和侧向风冷槽，所述收卷系统包括设置在所述侧向风冷槽后端的测径仪、牵引机和收卷机。

前述的一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，其特征在于：所述收卷系统还包括设置在其上方的储线架，所述储线架上设置有两个储线轮，其中一个储线轮可通过安装在收料机台内的电机以可调节的张力驱动其沿储线架导轨水平移动。

前述的一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，其特征在于：所述料斗为双腔式料斗，所述真空吸料机安装在其中一个进料腔上，所述料斗设置有进料口调节板。

前述的一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，其特征在于：所述收卷机包括收卷轮和压紧轮。

前述的一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，其特征在于：所述牵引机与侧向风冷槽之间还设置有双向测径仪，所述风冷机台和收料机台上均设置有照明灯。

前述的一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，其特征在于：所述悬浮式风冷台包括中空状的台面和风机，所述台面上设置有过丝槽，所述过丝槽的两侧和底部分别设置有第一出风口、第二出风口和第三出风口，且所述第三出风口的截面为V型结构，所述风机通过风管与台面的中空部相连通。

前述的一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，其特征在于：所述台面包括三个成倒品字状排布的左风罩、右风罩和中风罩，所述左风罩、右风罩之间设置有截面为M型支板，所述风冷槽由左风罩、右风罩、M型支板形成，所述第一出风口、第二出风口分别位于所述左风罩、右风罩上端部靠近过丝槽的一侧，所述第三出风口位于所述M型支板中间部位凹陷处，且所述中风罩与所述第三出风口相连通。

前述的一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，其特征在于：所述左风罩、右风罩和中风罩内分别设置有左笛管、右笛管和中笛管，所述左笛管、右笛管和中笛管的表面均设置有开口，所述风机分别通过对应的风管与左笛管、右笛管和中笛管相连通。

前述的一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，其特征在于：所述风机的出风口出设置有分流器，所述分流器的表面设置有八个出风口，其中两个通过风管与左笛管相连通，另外两个通过风管与右笛管相连通，剩余四个通过风管与中笛管相连通，所述分流器上与左笛管、右笛管相连通的四个出风口位于以分流器的圆心为圆心的同一圆周上，与中笛管相连通的四个出风口位于以分流器的圆心为圆心的另一圆周上，且所述与左笛管、右笛管相连通的四个出风口所在圆周的半径大于所述与中笛管相连通的四个出风口所在圆周的半径。

前述的一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，其特征在于：所述风管与左笛管、右笛管和中笛管的连接处均设置有风阀，所述风机的进风口处设置有进风过滤器。

本实用新型的有益效果是：

1、通过取消常见机型上的水冷部分，不仅使整个装置的体积减小，结构轻便，便于实验室用，而且避免产品在水冷过程中，由于与水的接触而导致表面粘附杂质，影响后期的科研实验；

2、通过将料斗设置为双腔结构，便于在生产结束后打开进料口调节板，将另一腔体中的清洗材料送入到螺筒内，通过螺杆转动将螺筒内残留的原料挤出，避免因原料滞留时间过长受热过度而产生烧结或碳化，影响下一次生产。

3、通过在悬浮式风冷台的过丝槽左右和底部设置均匀的出风口，保证丝材被挤出后进入过丝槽的时候，由于三个方向气流产生的浮力，而使丝材不会与台面相接触，从而使其截面不致产生变形，保证了产品质量。

附图说明

图1是本实用新型一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置的悬浮式风冷台的主视图；

图3是本实用新型悬浮式风冷台的台面的剖视图；

图4是本实用新型悬浮式风冷台的分流器的俯视图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。

如图1-图4所示，一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，包括挤出主机1和依次连接在所述挤出主机1后端的风冷装置2和收卷系统3，所述挤出主机1上设置有料斗11和安装在所述料斗11上的真空吸料机12，所述真空吸料机12与料斗式干燥机4相连，所述风冷装置2包括悬浮式风冷台21和侧向风冷槽22，所述收卷系统3包括设置在所述侧向风冷槽22后端的牵引机31和收卷机。

由于本产品主要针对中小企业或者科研院校用于生产实验用，因此对于产量的要求不高，挤出主机1的出料速度不是太快，在对出料冷却的过程中，只需要利用悬浮式风冷台21和侧向风冷槽22即可完成对丝材的充分冷却，因此相较于工业用挤出装置，本实用新型取消了常见机型上的水冷部分，结构轻便，便于实验室用，而且相应的挤出主机1、收卷系统3也相应的减小了，不仅使整个装置的体积减小，而且避免产品在水冷过程中，由于与水的接触而导致表面粘附杂质，影响后期的科研实验。

本实施例中，所述收卷系统3还包括设置在其上方的储线架33，所述储线架33上设置有两个储线轮34，其中一个储线轮34可通过安装在收料机台3内的电机以可调节的张力驱动其沿储线架33水平移动，所述收卷机包括收卷轮32和压紧轮35，当收卷轮32上的料盘收满丝材后，通过压紧轮35将丝材压紧固定，然后自动剪断丝材，换上新的收料盘，同时，通过收料机台3内的电机驱动其中的一个储线轮34水平移动，使两个储线轮之间的距离拉长，从而便于缓存更换丝盘过程中挤出主机1挤出的丝材，保证设备能够持续运转。

所述料斗11为双腔式料斗，所述真空吸料机12安装在其中一个进料腔体上，所述料斗11设置有进料口调节板，由于料斗设置为双腔结构，便于在生产结束后打开进料口调节板，将另一腔体中的清洗材料送入到螺筒内，通过螺杆转动将螺筒内残留的原料挤出，避免因原料滞留时间过长受热过度而产生烧结或碳化，影响下一次生产。

所述牵引机31与侧向风冷槽22之间还设置有双向测径仪36，相较于工业用挤出设备上的单向测径仪，采用双向测径仪36测量的数据更加准确，并且可以通过显示屏实时显示测量数据，以便工作人员实时参考，保证了产品精度，有利于提高后期实验的准确性。所述风冷装置2和收卷系统3上均设置有照明灯5，便于观察出丝质量及设备运转情况。

其中，悬浮式风冷台21包括中空状的台面10和风机20，所述台面10上设置有过丝槽，所述过丝槽的两侧和底部分别设置有第一出风口101、第二出风口102和第三出风口103，且所述第三出风口103的截面为V型结构，所述风机20通过风管30与台面10的中空部相连通。通过在过丝槽的左右和底部设置均匀的出风口，保证丝材在进入过丝槽的时候，由于三个方向气流产生的浮力，使丝材不会与台面相接触，从而使其截面不致产生变形，保证了产品质量。

本实施例中，所述台面10包括三个成倒品字状排布的左风罩60、右风罩70和中风罩80，所述左风罩60、右风罩70之间设置有截面为M型支板90，所述过丝槽由左风罩60、右风罩70、M型支板90形成，所述第一出风口101、第二出风口102分别位于所述左风罩60、右风罩70上端部靠近过丝槽的一侧，所述第三出风口103位于所述M型支板90中间部位凹陷处，且所述中风罩80与所述第三出风口103相连通。所述左风罩60、右风罩70和中风罩80内分别设置有左笛管61、右笛管71和中笛管81，所述左笛管61、右笛管71和中笛管81的表面均设置有开口，所述风机20分别通过对应的风管30与左笛管61、右笛管71和中笛管81相连通。气流首先进入到相应的笛管中，然后再从笛管的开口中流入对应的风罩内，气流在风罩内形成均匀的气压后再从对应的出风口处出风，对丝材进行固化，避免了风机中的气流进入风罩中后直接从出风口处排出，会由于气压的不均导致产品在固化过程中发生变形，影响产品质量。

所述风机20的出风口出设置有分流器40，所述分流器40的表面设置有八个出风口，其中两个通过风管与左笛管61相连通，另外两个通过风管与右笛管71相连通，剩余四个通过风管与中笛管81相连通。所述风管30与左笛管61、右笛管71和中笛管81的连接处均设置有风阀。通过风阀可以调节对应风管的进风量，从而控制固化效果。

所述分流器40上与左笛管61、右笛管71相连通的四个出风口位于以分流器的圆心为圆心的同一圆周上，与中笛管81相连通的四个出风口位于以分流器的圆心为圆心的另一圆周上，从而保证左右两边出风口的风力是一致的，且底部不同位置处的风力大小也是基本一致的，进一步保证丝材在过丝槽中的受力均匀。

所述与左笛管61、右笛管71相连通的四个出风口所在圆周的半径大于所述与中笛管81相连通的四个出风口所在圆周的半径，从而使中笛管81的进风量要大于左右笛管的进风量，因为第三出风口处的出风量不仅需要完成对产品的固化，而且需要承受丝材的重量，使产品处于悬浮状态，因此其需要的风量相对较大。

所述风机20的进风口处设置有进风过滤器50，避免杂质进入到风管中，从出风口处被吹出粘附在丝材的表面，影响产品的质量。

综上所述，本实用新型提供的一种高强度高熔点工程塑料的小型化3D打印丝挤出装置，通过取消常见机型上的水冷部分，不仅使整个装置的体积减小，而且避免产品在水冷过程中，由于与水的接触而导致表面粘附杂质，影响后期的科研实验。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。