一種蠟材料3d打印機機頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種蠟材料3D打印機機頭，解決了現(xiàn)有技術中蠟材料無法順暢擠出的缺陷。其包括擠出部、通風部、加熱部和出線部；出線部包括固定座和接線排，接線排設于固定座后端；擠出部、通風部、加熱部均安裝在固定座上。本發(fā)明步進電機采用57步進電機，加大了電機扭力，保證擠出部有足夠的推力擠出3mm線徑的蠟材料；彈簧片的設置，用于壓緊蠟材料，提供足夠的壓力保證蠟材料能順暢的擠出；橡膠材料制作的主動滾輪代替銅質齒輪，保證蠟材料不受磨損，防止齒輪帶動時刮壞蠟材料；噴嘴采用0.8/1.0/1.2mm的孔徑，防止蠟材料在加熱部過度熔融，保證出絲更順暢。
【專利說明】一種蠟材料3D打印機機頭
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及打印機領域，特別涉及一種蠟材料3D打印機機頭。
【背景技術】
[0002]三維打印(3Dprinting),即快速成形技術的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。過去其常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。特別是一些高價值應用(比如髖關節(jié)或牙齒，或一些飛機零部件)已經(jīng)有使用這種技術打印而成的零部件。
[0003]現(xiàn)有的3D打印機，其機頭由電機、軸流風扇、傳動齒輪、噴頭等組成，且其存在如下缺點:電機扭力不夠，無法擠出蠟材料；齒輪及導線輪會磨損蠟材料，導致無法出料；噴頭孔徑過小無法順暢擠出蠟材料。
[0004]故綜上所述，有必要研發(fā)一種蠟材料3D打印機機頭來彌補上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出一種蠟材料3D打印機機頭，解決了現(xiàn)有技術中蠟材料無法順暢擠出的缺陷。本發(fā)明結構簡單，操作方便，出絲順暢，其蠟材料在擠出的過程中不受磨損，不易斷裂，能很好的被擠出。
[0006]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0007]一種蠟材料3D打印機機頭，其包括擠出部、通風部、加熱部和出線部；所述出線部包括固定座和接線排，所述接線排設于所述固定座后端；所述擠出部、所述通風部、所述加熱部均安裝在所述固定座上；所述擠出部包括固定塊、主動滾輪、滾輪、軸承、彈簧片和步進電機；所述固定塊包括相互固定的左固定塊和右固定塊；所述步進電機與所述左固定塊固定；所述主動滾輪安裝在所述步進電機的旋轉軸上，同時卡在所述固定塊中間；所述滾輪連接在所述主動滾輪的正前方；所述軸承安裝在所述固定塊上；所述彈簧片裝于所述軸承的正前方，且所述彈簧片鎖扣于所述固定塊的前端；所述加熱部包括隔熱裝置、內(nèi)墊圈、銜接塊、加熱棒、熱電偶、噴頭座和噴頭；所述隔熱裝置包括隔熱塊和隔熱套管；所述銜接塊安放在所述隔熱塊上，且所述銜接塊與所述固定座固定；所述噴頭安裝在所述噴頭座一端上；所述噴頭座另一端安裝所述隔熱塊；所述內(nèi)墊圈設于所述隔熱套管內(nèi)；所述熱電偶、所述加熱棒均安裝在所述噴頭座內(nèi)；所述隔熱套管分別通過所述固定座、所述銜接塊、所述隔熱塊、所述噴頭座后與所述噴頭連接；所述通風部包括軸流風扇和導風塊；所述軸流風扇固定在所述右固定塊右側，所述導風塊安裝在所述銜接塊上，且所述導風塊底部與所述隔熱塊相接。
[0008]進一步，所述隔熱套管同時貫穿于所述噴頭座和所述隔熱塊內(nèi)。
[0009]進一步，所述左固定塊中間設有第一半圓槽，所述右固定塊中間設有第二半圓槽，且所述第二半圓槽與所述第一半圓槽連通。[0010]進一步，所述軸承包括第一軸承和第二軸承，所述第一軸承固定在所述左固定塊上，所述第二軸承固定在所述右固定塊上。
[0011]進一步，所述左固定塊上設有第一圓形通孔，所述右固定塊上設有第二圓形通孔，且所述第一圓形通孔與所述第二圓形通孔連通，且所述第一圓形通孔、所述第二圓形通孔均連通至所述步進電機。
[0012]進一步，所述噴頭上設有階梯道口，所述隔熱套管卡在所述階梯道口上。
[0013]進一步，所述隔熱套管外圍設有密封圈，所述內(nèi)墊圈設于所述密封圈下方。
[0014]進一步，所述噴頭設有噴嘴，所述噴嘴的孔徑為0.8毫米，或1.0毫米，或1.2毫米。
[0015]進一步，所述噴頭為可更換式銅制噴頭。
[0016]進一步，所述主動滾輪、所述滾輪與所述軸承均為橡膠材料制成。
[0017]本發(fā)明步進電機采用57步進電機，加大了電機扭力，保證擠出部有足夠的推力擠出3_線徑的蠟材料；彈簧片的設置，用于壓緊蠟材料，提供足夠的壓力保證蠟材料能順暢的擠出；橡膠材料制作的主動滾輪代替銅質齒輪，保證蠟材料不受磨損，防止齒輪帶動時刮壞蠟材料；噴嘴采用0.8/1.0/1.2mm的孔徑，防止蠟材料在加熱部過度熔融，保證出絲更順暢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明蠟材料3D打印機機頭的結構示意圖；
[0020]圖2是圖1的主視圖；
[0021 ] 圖3是圖2的A-A剖視圖；
[0022]圖4是圖2的B-B剖視圖；
[0023]圖5是圖2的C-C剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0025]參照圖1-5，一種蠟材料3D打印機機頭1，其包括擠出部(未圖示)、通風部(未圖示)、加熱部(未圖示)和出線部(未圖示)；所述出線部包括固定座5和接線排(未圖示)，所述接線排設于所述固定座5后端；所述擠出部、所述通風部、所述加熱部均安裝在所述固定座5上；所述擠出部包括固定塊21、主動滾輪22、滾輪23、軸承24、彈簧片25和步進電機26 ;所述固定塊21包括相互固定的左固定塊211和右固定塊212 ;所述步進電機26與所述左固定塊211固定；所述主動滾輪22安裝在所述步進電機26的旋轉軸上，同時卡在所述固定塊21中間；所述滾輪23連接在所述主動滾輪22的正前方；所述軸承24安裝在所述固定塊21上；所述彈簧片25裝于所述軸承24的正前方，且所述彈簧片25鎖扣于所述固定塊21的前端；所述加熱部包括隔熱裝置41、內(nèi)墊圈42、銜接塊43、加熱棒44、熱電偶45、噴頭座46和噴頭47 ;所述隔熱裝置41包括隔熱塊411和隔熱套管412 ;所述銜接塊43安放在所述隔熱塊411上，且所述銜接塊43與所述固定座5固定；所述噴頭47安裝在所述噴頭座46—端上；所述噴頭座46另一端安裝所述隔熱塊411 ;所述內(nèi)墊圈42設于所述隔熱套管412內(nèi)；所述熱電偶45、所述加熱棒44均安裝在所述噴頭座46內(nèi)；所述隔熱套管412分別通過所述固定座5、所述銜接塊43、所述隔熱塊411、所述噴頭座46后與所述噴頭47連接；所述通風部3包括軸流風扇31和導風塊32 ;所述軸流風扇31固定在所述右固定塊212右側，所述導風塊32安裝在所述銜接塊43上，且所述導風塊32底部與所述隔熱塊411相接；所述固定座5安裝在所述導風塊32上，且所述導風塊32卡在所述固定座5與所述銜接塊43中間ο
[0026]本發(fā)明步進電機采用57步進電機，加大了電機扭力，保證擠出部有足夠的推力擠出3_線徑的蠟材料。彈簧片的設置，用于壓緊蠟材料，提供足夠的壓力保證蠟材料能順暢的擠出；本發(fā)明彈簧片的數(shù)量本領域技術人員可以根據(jù)需要進行選擇。固定座正好位于本發(fā)明的中部，該固定座將本發(fā)明固定在打印機機架上，保證穩(wěn)定移動。軸流風扇將風通過左固定塊、右固定塊到達步進電機，并對步進電機進行冷卻；同時軸流風扇將風通過導風塊，對噴頭進行散熱，防止噴頭過熱造成蠟材料堵在噴嘴中，防止堵料。所述噴頭為可更換式銅制噴頭其使得噴頭易拆除、不易漏料且更耐磨損。
[0027]本發(fā)明加熱棒用于加熱噴頭座，熱電偶用于溫度的檢測，當噴頭座的溫度到達指定溫度時，加熱棒將保持恒溫加熱，此時噴頭座上的溫度傳到噴嘴，噴嘴溫度與噴頭座溫度持平，達到蠟材料熔融點，在擠出部的推動下，蠟材料呈半流體狀態(tài)從噴嘴中流出，在軸流風扇的散熱下，蠟材料快速冷卻成固體狀態(tài)，保證良好出絲效果。
[0028]進一步，所述隔熱套管412同時貫穿于所述噴頭座46和所述隔熱塊43內(nèi)。
[0029]進一步，所述左固定塊211中間設有第一半圓槽(未圖示)，所述右固定塊212中間設有第二半圓槽(未圖示)，且所述第二半圓槽與所述第一半圓槽連通。
[0030]進一步，所述軸承24包括第一軸承241和第二軸承242，所述第一軸承241固定在所述左固定塊211上，所述第二軸承242固定在所述右固定塊212上。
[0031]進一步，所述左固定塊211上設有第一圓形通孔(未圖示)，所述右固定塊212上設有第二圓形通孔(未圖示)，且所述第一圓形通孔與所述第二圓形通孔連通，且所述第一圓形通孔、所述第二圓形通孔均連通至所述步進電機。第一圓形通孔和第二圓形通孔的設置，用于將軸流風扇吹出來的風導入至步進電機，方便對步進電機進行冷卻。
[0032]進一步，所述噴頭47上設有階梯道口(未圖示)，所述隔熱套管412卡在所述階梯道口上。
[0033]進一步，所述隔熱套管412外圍設有密封圈(未圖示)，所述內(nèi)墊圈42設于所述密封圈下方。
[0034]進一步，所述噴頭47設有噴嘴(未圖示)，所述噴嘴的孔徑為0.8毫米，或1.0毫米，或1.2毫米。噴嘴采用0.8/1.0/1.2mm的孔徑，防止蠟材料在加熱部過度熔融，保證出絲順暢。[0035]進一步，所述噴頭47為可更換式銅制噴頭。可更換式銅質噴頭的使用，使噴頭易拆除、不易漏料且更耐磨損。
[0036]進一步，所述主動滾輪22、所述滾輪23與所述軸承24均為橡膠材料制成。采用橡膠材料制作的主動滾輪、滾輪與軸承，保證蠟材料不受磨損，防止齒輪帶動時刮壞蠟材、卡料與斷料；同時依靠橡膠的軟特性與彈簧片的使用，增加蠟材料的預壓，保證蠟材料的穩(wěn)定擠出。
[0037]本發(fā)明工作時，步進電機送電后，步進電機帶動電機軸上的主動滾輪旋轉；第一半圓槽和第二半圓槽組合在一起作為蠟材料擠出的通道，主動滾輪帶動打印線材向下擠出，同時在滾輪的帶動下，輔助蠟材料向下擠出，使擠料更順暢。打印線材在經(jīng)過左固定塊、右固定塊后通向隔熱套管，通過隔熱套管密封圈以下內(nèi)置的內(nèi)墊圈后通向噴頭，其中隔熱套管通過固定座、銜接塊、隔熱塊、噴頭座后與噴頭連接，最后隔熱套管卡在噴頭上的階梯道口上。
[0038]本發(fā)明蠟材料3D打印機機頭的具體工作過程為:將軸流風扇開啟，軸流風扇上的葉片旋轉；將加熱棒溫度設置為60-80°C，熱電偶檢測到該溫度值后，噴頭座與噴頭溫度保持在該溫度值上；同時給步進電機送入脈沖，步進電機旋轉軸帶動主動滾輪旋轉；將臘材料送入左右固定塊圓形槽內(nèi)，在主動滾輪的帶動和滾輪輔助下，蠟材料被推下，由于主動滾輪與滾輪均采用包膠輪，蠟材料在擠出的過程中不受磨損，不易斷裂，能很好的被擠出；由于包膠輪橡膠的軟特性，在蠟材料向下擠出的過程中，用彈簧片將蠟材料擠壓在主動滾輪與滾輪中，預壓的增加避免了蠟材料的跑位；當蠟材料經(jīng)過隔熱套管進入噴頭時，由于噴頭的高溫，蠟材料被熔化，從噴頭的噴嘴中流出，此時由于軸流風扇的作用，在噴嘴部分的熔融蠟材料被立刻冷卻，形成均勻線徑的流暢的細絲。在打印過程中，打印機受切片代碼的控制，噴頭中流出的熔融蠟材料會立刻冷卻在打印平臺表面，通過X/Y軸的移動最后形成一層蠟材料的薄面，每完成一層薄面的打印，打印機頭下降一個高度，繼續(xù)完成下一個薄面的打印，直到完成整個打印模型。
[0039]本發(fā)明另一種實施方式為:主動滾輪與滾輪均采用硅膠包膠，因硅膠有無毒無味、化學性質穩(wěn)定的特點，故可保證在擠出耗材過程中，不對蠟材料本身造成任何影響；且本發(fā)明可用純天然的食品級蠟材料為打印材料，保證打印出來的模型，無任何異味，消除健康顧慮。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種蠟材料3D打印機機頭，其特征在于，其包括擠出部、通風部、加熱部和出線部；所述出線部包括固定座和接線排，所述接線排設于所述固定座后端；所述擠出部、所述通風部、所述加熱部均安裝在所述固定座上； 所述擠出部包括固定塊、主動滾輪、滾輪、軸承、彈簧片和步進電機；所述固定塊包括相互固定的左固定塊和右固定塊；所述步進電機與所述左固定塊固定；所述主動滾輪安裝在所述步進電機的旋轉軸上，同時卡在所述固定塊中間；所述滾輪連接在所述主動滾輪的正前方；所述軸承安裝在所述固定塊上；所述彈簧片裝于所述軸承的正前方，且所述彈簧片鎖扣于所述固定塊的前端； 所述加熱部包括隔熱裝置、內(nèi)墊圈、銜接塊、加熱棒、熱電偶、噴頭座和噴頭；所述隔熱裝置包括隔熱塊和隔熱套管；所述銜接塊安放在所述隔熱塊上，且所述銜接塊與所述固定座固定；所述噴頭安裝在所述噴頭座一端上；所述噴頭座另一端安裝所述隔熱塊；所述內(nèi)墊圈設于所述隔熱套管內(nèi)；所述熱電偶、所述加熱棒均安裝在所述噴頭座內(nèi)；所述隔熱套管分別通過所述固定座、所述銜接塊、所述隔熱塊、所述噴頭座后與所述噴頭連接； 所述通風部包括軸流風扇和導風塊；所述軸流風扇固定在所述右固定塊右側，所述導風塊安裝在所述銜接塊上，且所述導風塊底部與所述隔熱塊相接。
2.如權利要求1所述的蠟材料3D打印機機頭，其特征在于，所述隔熱套管同時貫穿于所述噴頭座和所述隔熱塊內(nèi)。
3.如權利要求2所述的蠟材料3D打印機機頭，其特征在于，所述左固定塊中間設有第一半圓槽，所述右固定塊中間設有第二半圓槽，且所述第二半圓槽與所述第一半圓槽連通。
4.如權利要求3所述的蠟材料3D打印機機頭，其特征在于，所述軸承包括第一軸承和第二軸承，所述第一軸承固定在所述左固定塊上，所述第二軸承固定在所述右固定塊上。
5.如權利要求4所述的蠟材料3D打印機機頭，其特征在于，所述左固定塊上設有第一圓形通孔，所述右固定塊上設有第二圓形通孔，且所述第一圓形通孔與所述第二圓形通孔連通，且所述第一圓形通孔、所述第二圓形通孔均連通至所述步進電機。
6.如權利要求5所述的蠟材料3D打印機機頭，其特征在于，所述噴頭上設有階梯道口，所述隔熱套管卡在所述階梯道口上。
7.如權利要求6所述的蠟材料3D打印機機頭，其特征在于，所述隔熱套管外圍設有密封圈，所述內(nèi)墊圈設于所述密封圈下方。
8.如權利要求7所述的蠟材料3D打印機機頭，其特征在于，所述噴頭設有噴嘴，所述噴嘴的孔徑為0.8毫米，或1.0毫米，或1.2毫米。
9.如權利要求8所述的蠟材料3D打印機機頭，其特征在于，所述噴頭為可更換式銅制嗔頭。
10.如權利要求9所述的蠟材料3D打印機機頭，其特征在于，所述主動滾輪、所述滾輪與所述軸承均為橡膠材料制成。
【文檔編號】B29C67/00GK103963302SQ201410171432
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2014年4月25日
【發(fā)明者】高群, 雷遠彪, 張益晗, 陳冠然 申請人:福建海源三維打印高科技有限公司