一种3D打印用耗材拌色装置的制作方法

本发明属于3d打印领域，具体的说是一种3d打印用耗材拌色装置。

背景技术：

1、3d打印技术被广泛应用在工业设计和医疗等领域，随着技术的发展，3d打印已可以实现混色打印，打印过程中需要对树脂或abs塑料等耗材进行搅拌混色，从而形成与待打印物体颜色相匹配的熔融态耗材。

2、公开号为cn113442431a的一项专利申请公开了一种3d打印机的混色打印方法，根据待打印物体的颜色，向三组定量机构内分别送入适量的红青黄三种颜色的耗材颗粒，耗材颗粒在熔融注塑装置内被搅拌均匀后熔化成熔融态，注塑机构为耗材提供注塑压力，熔融态的耗材经由注塑嘴向外排出至工作台上，进行打印工作。

3、在打印过程中，料筒的侧壁上会残留部分耗材，在混色搅拌过程中，如果料筒内残留的前一种颜色的耗材没有被彻底清理，该残留耗材与后续的其他颜色耗材混合后，会导致拌色后的新耗材产生较大的颜色偏差，影响到打印质量，因此，3d混色打印时，最好是在每次拌色前都清理干净先前的残留耗材，上述技术方案并未有效的解决这一问题。

4、为此，本发明提供一种3d打印用耗材拌色装置。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种d打印用耗材拌色装置，包括料筒和若干储料罐，所述料筒的内部设置有加热单元，所述料筒的底端设有打印喷头，还包括：

3、转动安装在所述料筒内用于搅拌耗材的搅拌组件；

4、滑动安装在所述料筒内的注塑杆，所述注塑杆用于将所述料筒内的耗材推送至所述打印喷头内；

5、转动安装在所述注塑杆内的转环；以及

6、设在所述转环底端的喷气组件，所述喷气组件用于对所述料筒的内壁进行冲刷。

7、具体的，料筒的内部底端设置有用于控制出料的阀门，储料罐用于向料筒内输送耗材颗粒，若干储料罐内分别装有不同颜色的耗材颗粒，加热单元用于将耗材颗粒加热至熔融态，加热单元优选但不限于电加热片，搅拌组件优选但不限于搅拌杆，喷气组件优选但不限于喷气管，注塑杆可进行上下移动；根据打印需求，将不同储料罐内的不同颜色的耗材颗粒送入料筒内部内，此时，注塑杆位于料筒内的耗材颗粒的上方，启动搅拌组件和加热单元，将耗材颗粒搅拌均匀后熔化成熔融态，然后启动注塑杆下移，将熔融态耗材经由打印喷头挤出，进行打印工作，混色打印过程中，需要换色拌色前，启动注塑杆从上往下移动，注塑杆可对料筒的内壁进行刮刷清理，同时，启动转环旋转，并且启动喷气组件向料筒的内壁处喷出气流，对料筒的内壁进行冲刷，旋转的转环可带动气流环向旋转，从而对料筒的内壁进行全方位冲刷清理，如此，将料筒内壁上残留的耗材清除，以免残留的一种颜色的耗材与后面另一种颜色的耗材混合后，导致新的熔融态耗材色差过大，保证了混色打印时的拌色效果。

8、优选的，所述搅拌组件包括：

9、转动安装在所述料筒内部的转轴；

10、若干开设在所述转轴侧壁的凹槽；以及

11、转动安装在所述凹槽内的搅拌杆。

12、具体的，初始状态下，搅拌杆在自身重力作用下处于垂直状态，此时，搅拌杆收缩在凹槽内，搅拌时，启动转轴快速旋转，搅拌杆在离心力作用下向外伸出，从而对耗材进行搅拌。

13、优选的，还包括封闭组件，所述封闭组件包括：

14、若干转动安装在所述注塑杆内的转杆，所述转杆的顶端延伸至所述注塑杆的上方：

15、固接在转杆底端的封板，若干所述封板向内偏转后其内壁组成整环，所述注塑杆的内壁上开设有供所述封板向内伸出的环槽；

16、固接在所述转杆顶端的从动齿轮；以及

17、转动安装在所述注塑杆顶端的齿环，所述从动齿轮与所述齿环啮合传动。

18、具体的，初始状态下，注塑杆位于其移动范围的顶端，搅拌杆收缩在凹槽内，且封板收缩在注塑杆的内部，注塑杆的内壁与转轴之间留有空隙，以便储料罐内的耗材颗粒可以沿着空隙落入料筒内部；在对料筒内壁上的残留耗材进行清理时，转轴静止，启动齿环旋转，齿环通过从动齿轮带动多组转杆和封板同步旋转，使得封板向内伸出并抵在转轴的外侧壁上，多个封板的内壁之间组成一个圆环，将注塑杆内壁与转轴外壁之间的空隙封住，以免冲刷料筒内壁时，被冲走的残料飘至注塑杆上方；然后，启动注塑杆下移，注塑杆的外侧壁对料筒内壁进行刮刷清理，同时，封板对转轴的外侧壁进行刮刷清理，将可能附着在转轴侧壁上的残余耗材也刮掉，进一步提高了残料的清除率。

19、优选的，所述注塑杆呈圆环状，所述注塑杆与所述转轴之间留有空隙，所述料筒、所述注塑杆与所述转轴同轴，所述注塑杆套设在所述搅拌组件的外侧。

20、具体的，同轴设置，可保证注塑杆外壁与料筒内壁的贴合度，以及旋转伸出后的封板与转轴之间的贴合度，从而确保刮刷清理效果。

21、优选的，所述封闭组件还包括：

22、固接在所述齿环外侧的凹板；

23、滑动安装在所述注塑杆顶端的拨板，所述拨板位于所述凹板的内部，所述拨板用于推动所述凹板移动；以及

24、转动安装在所述注塑杆顶端的定位件，所述定位件用于固定所述拨板的位置；

25、其中，所述定位件包括：

26、呈倾斜状安装在所述注塑杆和所述拨板之间的伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述注塑杆活动铰接，所述伸缩杆的另一端与所述拨板活动铰接；以及

27、用于将所述伸缩杆撑开的支撑弹簧。

28、具体的，拨板移动之后通过凹板带动齿环旋转，伸缩杆在支撑弹簧的推动下保持稳定的张开状态，进而使得移动后的拨板保持位置稳定。

29、优选的，所述封闭组件还包括：

30、固接在所述伸缩杆上的从动板；以及

31、两个固接在所述料筒的内壁上的拨块，所述拨块上设有用于拨动所述从动板移动的斜坡，两个所述拨块前后错开且上下错开。

32、具体的，下边拨块的顶端设有斜坡，上边拨块的底端设有斜坡，初始状态下，注塑杆位于其移动范围的顶端，此时，从动板位于下边拨块的正上方；注塑杆下移之后，从动板下移并与下边拨块接触，下边拨块推动从动板和定位件偏转，偏转后的定位件带动拨板移动，移动后的拨板通过凹板带动齿环旋转，齿环通过从动齿轮带动转杆和封板旋转，使得封板向内伸出并抵住转轴；定位件偏转之后，带动从动板移动至上边拨块的正下方，注塑杆上移复位后，从动板上移并与上边拨块接触，上边拨块推动从动板和定位件回转，回转后的定位件带动拨板回移，进而带动齿环回转以及封板重新收缩到注塑杆内部，实现了在注塑杆上下移动的过程中，封板自动伸缩的功能。

33、优选的，所述喷气组件包括：

34、设在所述转环内部的气腔；

35、若干开设在所述转环底端的喷气孔，所述喷气孔与所述气腔连通，所述喷气孔呈倾斜状；以及

36、开设在所述注塑杆底端的通气口，所述喷气孔的出口处位于所述通气口内。

37、具体的，料筒内设置有与气腔连通的气泵，气泵用于向喷气孔内输入压缩气流，喷气孔的轴心与水平轴和垂直轴均错开，喷气孔的底端倾斜向外伸出，以确保从喷气孔内喷出的气流可以向下且向外喷至料筒内壁上；同时，喷出的气流与垂直面之间存在角度差，使得转环可在气流的反作用推动下进行旋转，旋转的气流可对料筒内壁进行全面清理，实现了自动旋转冲刷清理的功能。

38、优选的，所述喷气组件还包括；

39、活动插接在所述喷气孔内部的喷气管，所述喷气管的底端出口处外侧固接有锥形套；

40、固接在所述封板上的挡板，所述挡板挡在所述喷气管的下方，所述封板旋转后带动所述挡板与所述喷气孔错开，所述挡板移动后通过锥形套带动所述喷气管上移；以及

41、用于推动所述喷气管下移的推动弹簧。

42、具体的，初始状态下，挡板挡在喷气管的下方，将喷气管的出口封住，以免打印过程中熔融态的耗材与喷气管接触并挤入喷气管内部之后，导致喷气管的出口被堵塞；在清理过程中，封板向内旋转之后带动挡板旋转，使得挡板与喷气管错开，然后，喷气管在推动弹簧的推动下向下移动，喷气管的出口与注塑杆底端的通气口对齐，以免压缩气流流入至注塑杆内部，进而保证了气流可以顺利喷至料筒内壁上；注塑杆上移过程中，封板和挡板回转，回转的挡板通过锥形套挤压喷气管上移，直至挡板转动至喷气管的下方，重新将喷气管封住，实现了喷气管的自动遮护和自动打开的功能。

43、优选的，所述喷气孔呈与所述喷气管对应的丄型状，所述喷气孔的底端开口处设置有限位台阶，所述挡板从所述喷气孔内穿过。

44、具体的，限位台阶用于阻止喷气管从喷气孔内脱落。

45、优选的，：所述料筒的侧壁转动安装有收料盒，所述收料盒旋转后位于所述打印喷头的下方。

46、具体的，初始状态下，收料盒位于料筒的侧面且远离打印喷头，以免对打印工作造成干涉影响；在清理料筒内的残留耗材前，启动收料盒旋转，使得收料盒旋转至打印喷头的正下方，清理过程中被冲掉和刮掉的耗材残料可经由打印喷头掉落至收料盒内，实现了对清理残料进行自动收集的功能。

47、本发明的有益效果如下：

48、1.本发明所述的一种3d打印用耗材拌色装置，通过在注塑杆的内部设置封板，封板旋转后组成可对转轴侧壁进行刮刷清理的圆环，配合上注塑杆的下移，注塑杆的外侧壁对料筒内壁进行刮刷清理，实现了同时对料筒和转轴进行残余耗材清理的功能，清理效果更好，改善了残留的耗材与后面的耗材混合后，导致新的熔融态耗材色差过大的问题，保证了拌色效果。

49、2.本发明所述的一种3d打印用耗材拌色装置，通过在注塑杆内设置转环，转环底端设置有喷气管，压缩气流经由喷气管喷射到料筒内壁上，进行冲刷，配合上刮刷清理，进一步提高对残余耗材的清理干净度；配合上旋转后密封的封板，既避免气流向上流失，使得气流集中在注塑杆的下方，进一步提高冲刷效果，又避免了呗冲掉的耗材飘散至注塑杆上方，确保清除掉的耗材可以向下集中排出。

50、3.本发明所述的一种3d打印用耗材拌色装置，通过在排气孔内设置排气管，初始状态下，挡板挡在喷气管的下方，将喷气管的出口封住，以免打印过程中熔融态的耗材与喷气管接触并挤入喷气管内部之后，导致喷气管的出口被堵塞；在清理过程中，封板向内旋转之后带动挡板旋转，使得挡板与喷气管错开，然后，喷气管在推动弹簧的推动下向下移动，喷气管的出口与注塑杆底端的通气口对齐，以免压缩气流流入至注塑杆内部，进而保证了气流可以顺利喷至料筒内壁上，且实现了喷气管的自动遮护和自动打开的功能。