基于FDM 3D打印设备上的水冷型双喷头错位式挤出机制造技术

技术编号:13580884 阅读:55 留言:0更新日期:2016-08-24 00:16
本实用新型专利技术涉及一种基于FDM 3D打印设备上的水冷型双喷头错位式挤出机,其特征在于:包括两个结构相同的挤出头,分别为第一挤出头和第二挤出头,所述第一挤出头和第二挤出头均分别通过竖直放置的直线导轨副安装在安装板上,以及驱动第一挤出头和第二挤出头交替沿直线导轨副竖直上下运动的驱动组件;所述第一挤出头和第二挤出头,均包括与上述直线导轨副连接的水冷散热块,所述水冷散热块的上部设置有连接外界冷却水源的接口;所述水冷散热块的下端连接有喉管,所述喉管的下端安装喷头。采用上述技术方案避免了喷嘴对已打印好的成型面的破坏,从而提高了打印质量,提高打印成功率;适用范围广,冷却效果比风扇冷却好,有效避免喉管堵料的现象。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于3D打印设备
,特别是涉及一种基于FDM 3D打印设备上的水冷型双喷头错位式挤出机
技术介绍
现有双喷头挤出机是3D打印设备上的重要组成部分,目前现有的3D打印机上的双喷头挤出机存在以下问题:1.喷嘴位置固定:现有结构的双喷头挤出机两个喷嘴始终在一个平面内,双头挤出机打印过程中始终只有一个喷嘴在工作,空闲喷嘴可能重新划过当前打印层的已完成部分,造成破坏。若要使得一个挤出头打印成型好的表面不被另一个挤出头破坏,需要使两个挤出头的喷嘴严格处于同一水平面上,这对装配的要求很高;另一方面,即使两挤出头的喷嘴安装处于同一水平面上,FDM 3D打印机的成型方式是挤出头挤压塑料成型,因而处于不工作状态的喷嘴经过另一喷嘴打印好的线路时也可能对打印好的表面造成破坏。2.适用温度范围小:一些大型的3D打印机往往会利用温室来降低大型打印件内部应力,挤出机、打印模型都在温室中,从而避免大型塑料打印件翘边、开裂等缺陷的产生,温室温度可达70-80度,但挤出机上送丝通道部分(喉管)温度需保持50℃以下,以免打印丝软化造成堵塞;由于环境温度过高,常规的风扇冷却方法已无法将喉管温度降至50℃以下。3.冷却速度慢:FDM 3D打印机常用的材料有PLA、ABS、PETG等,其中PLA的软化温度约为60℃,在常用打印材料中是最低的。冷却装置对喉管处的冷却攸关重要,因为打印材料若在喉管处软化甚至熔融,将会导致堵头故障,所以喉管处的温度要控制在50℃以下;在环境温度较高或打印速度较慢时,风冷效果变差,易发生堵头现象,造成打印失败,对FDM 3D打印机的稳定性造成很大影响。专利技术内容本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、避免喷头对已成型表面破坏、适用温度范围大,能提高打印质量的基于FDM 3D打印设备上的水冷型双喷头错位式挤出机。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种基于FDM 3D打印设备上的水冷型双喷头错位式挤出机,其特征在于:包括两个结构相同的挤出头,分别为第一挤出头和第二挤出头,所述第一挤出头和第二挤出头均分别通过竖直放置的直线导轨副安装在安装板上,以及驱动第一挤出头和第二挤出头交替沿直线导轨副竖直上下运动的驱动组件;所述第一挤出头和第二挤出头,均包括与上述直线导轨副连接的水冷散热块,所述水冷散热块的上部设置有连接外界冷却水源的接口;所述水冷散热块的下端连接有喉管,所述喉管的下端安装喷头。本技术还可以采用如下技术措施:所述驱动组件采用舵机,所述舵机固定安装在安装板上,所述的舵机的输出端连接连杆架,所述连杆架的两端通过支撑轴承分别安装有第一转轴和第二转轴,其中第一转轴上安装第一连杆,第一连杆的下端铰接第一挤出头,第二转轴上安装第二连杆,所述第二连杆下端铰接第二挤出头,所述直线导轨副上安装水冷散热块。所述驱动组件还可以采用电磁铁,所述第一挤出头和第二挤出头的上部均安装有一个电磁铁,所述电磁铁的端部分别连接第一挤出头和第二挤出头的水冷散热块。本技术具有的优点和积极效果是:由于本技术将涉及一种水冷型双喷头错位式挤出机,采用了舵机(或电磁铁)提升喷头的结构,避免了喷嘴对已打印好的成型面的破坏,从而提高了打印质量,提高打印成功率;水冷型双喷头错位式挤出机适用范围广,特别适用于具备高温温室的FDM 3D打印机,也适用室温下工作的FDM 3D打印机;水冷型双喷头错位式挤出机冷却效果比风扇冷却好,有效避免喉管堵料的现象。附图说明图1是本技术实施例1的结构示意图;图2是图1中第一挤出头和第二挤出头装配立体图;图3是实施例1的第一连杆或第二连杆的结构示意图;图4是第一挤出头或第二挤出头的立体图;图5是实施例1中第一挤出头打印工作状态图;图6是实施例1中第二挤出头打印工作状态图;图7是实施例2结构示意图。图中:1、第一挤出头;1-1、水冷散热块;1-2、快插接头;1-3、喉管;1-4、喷头; 2、第二挤出头;2-1、水冷散热块;2-2、快插接头;2-3、喉管;2-4、喷头;3、直线导轨副;4、安装板;5-1、舵机;5-10、连杆架;5-11、支撑轴承;5-12、第一转轴;5-13、第二转轴;5-14、第一连杆;5-15、第二连杆;6-1、电磁铁;6-2、电磁铁。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:实施例1,请参阅图1至图4,一种基于FDM 3D打印设备上的水冷型双喷头错位式挤出机,包括两个结构相同的挤出头,分别为第一挤出头1和第二挤出头2,所述第一挤出头和第二挤出头均分别通过竖直放置的直线导轨副3安装在安装板4上,以及驱动第一挤出头和第二挤出头交替沿直线导轨副3竖直上下运动的驱动组件;本实施例中,所述驱动组件采用舵机5-1,所述舵机固定安装在安装板上,所述的舵机的输出端连接连杆架5-10,所述连接架的两端分别通过支撑轴承5-11安装有第一转轴5-12和第二转轴5-13,其中第一转轴上安装第一连杆5-14,第一连杆的下端铰接第一挤出头1,第二转轴5-13上安装第二连杆5-15,所述第二连杆下端铰接第二挤出头2,所述直线导轨副上安装水冷散热块。所述第一挤出头1和第二挤出头2,均包括与上述直线导轨副3连接的水冷散热块1-1、2-1,所述水冷散热块的上部安装有连接导丝管的快插接头1-2、2-2,并设置有连接外界冷却水源的接口;所述水冷散热块的下端连接有喉管1-3、2-3,所述喉管的下端安装喷头1-4、2-4。本实施例工作原理:开机后选中打印文件后,喷头中的加热棒开始加热,水冷散热块通水冷却,待喷头到达目标温度并保温,程序控制双水冷喷头移动,同时控制舵机旋转,舵机叶迅速逆时针旋转45°,通过连杆、直线导轨副带动第一挤出头向下移动一段距离,带动第二挤出头向上移动一段距离,此时第一挤出头开始打印工作(如图5所示),同理可使得第二挤出头工作(如图6所示)。第一或第二挤出头在空行程时(非打印移动),有小距离的抬起动作,到达打印位置时回落。打印结束后,加热棒停止加热,水冷停止通水,同时第一第二挤出头恢复初始位置。实施例2:如图7所示,本实施例主要包括安装板4、电磁铁、第一挤出头1和第二挤出头2组成。第一电磁铁6-1、第二电磁铁6-2通过螺钉安装在安装板上,第一挤出机和第二挤出头通过导轨上安装孔固定在安装板上,同时,第一电磁铁伸出孔与第一挤出 头孔通过螺钉相连、固定。第一、第二挤出头的结构如图4所示。其工作方式是:开机并选中打印文件后,两个喷头中的加热棒开始加热,水冷散热块通水冷却,待喷头到达目标温度并保温,程序控制双水冷喷头移动,同时控制第一电磁铁伸出芯棒,控制第二电磁铁缩回芯棒,第一挤出头处于工作状态,同理可使得第二挤出头工作。第一或第二挤出头在空行程时(非打印移动),有小距离的抬起动作,到达打印位置时回落。综上所述,本技术采用了舵机或电磁铁提升喷头的结构,避免了喷嘴对已打印好的成型面的破坏,从而提高了打印质量,提高打印成功率;水冷型双喷头错位式挤出机适用范围广,特别适用于具备高温温室的FDM 3D打印机,也适用室温下工作的FDM3D打印机;水冷型双喷头错位式挤出机冷却效果比风扇冷却好,有效避免喉管堵料的现本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于FDM 3D打印设备上的水冷型双喷头错位式挤出机,其特征在于:包括两个结构相同的挤出头,分别为第一挤出头和第二挤出头,所述第一挤出头和第二挤出头均分别通过竖直放置的直线导轨副安装在安装板上,以及驱动第一挤出头和第二挤出头交替沿直线导轨副竖直上下运动的驱动组件;所述第一挤出头和第二挤出头,均包括与上述直线导轨副连接的水冷散热块,所述水冷散热块的上部设置有连接外界冷却水源的接口;所述水冷散热块的下端连接有喉管,所述喉管的下端安装喷头。

【技术特征摘要】
1.一种基于FDM 3D打印设备上的水冷型双喷头错位式挤出机,其特征在于:包括两个结构相同的挤出头,分别为第一挤出头和第二挤出头,所述第一挤出头和第二挤出头均分别通过竖直放置的直线导轨副安装在安装板上,以及驱动第一挤出头和第二挤出头交替沿直线导轨副竖直上下运动的驱动组件;所述第一挤出头和第二挤出头,均包括与上述直线导轨副连接的水冷散热块,所述水冷散热块的上部设置有连接外界冷却水源的接口;所述水冷散热块的下端连接有喉管,所述喉管的下端安装喷头。2.根据权利要求1所述的基于FDM 3D打印设备上的水冷型双喷头错位式挤出...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤晓宇李海超章永义王守琛谭诚何远超
申请(专利权)人:天津市希统电子设备有限公司
类型:新型
国别省市:天津;12

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