一种用于拼接3D打印线材的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于拼接3D打印线材的装置，包括电源、恒温电路控制板和线材熔接钳；电源与恒温电路控制板上的电源接口连接，为整个装置除电源外的其他部件进行供电；恒温电路控制板和线材熔接钳连接。本实用新型专利技术将全部过程集成在一个工具中，使用不仅方便安全快速，而且极大提高了熔接质量。从而彻底解决现在3D打印机使用过程中诸多问题，比如实现单喷头打印机多色打印，余料充分利用减少浪费，更换线材方便安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3D打印领域，涉及一种用于拼接两根3D打印线材的工具，特别涉及一种通过高温熔化两根线材端部,并将其拼接在一起的工具。
技术介绍
如今，桌面级3D打印机日益普及，而作为最普遍的打印机——FDM型打印机，所使用的ABS、PLA或者添加了其他材质成分的树脂打印材料在使用过程中有诸多问题，如下所述：1、如(图1)所示，现在3D打印机为了实现多色打印，安装多个喷头，每个喷头装有不同颜色的线材，打印过程中不同时间，不同部分使用不同的喷头打印。虽然功能比单喷头打印机更加强大，但是价格却高出后者很多，所以现在市面上单喷头打印机占绝大份额。但是单喷头打印机只能使用一卷颜色的线材，而每一卷线材都是单一颜色，即便是彩色线材也没有办法由使用者随心变换颜色，所以使用单喷头打印机实现多色打印存在很大困难。2、作为3D打印机的一大特点，在输入打印命令后，可以在使用者不看护的情况下自行完成打印任务。但使用者在离开打印机之前必须为打印机选用足够长度的线材进行打印，否则，若打印线材在使用者不在场时耗尽，打印任务将宣告失败。由此，当每卷线材在快要使用完时的余料对于某些打印任务不够用时，大多数情况下会被使用者丢弃，造成余料的浪费。3、在打印过程中，有时会遇到由于错误估计材料使用量，造成打印过程中材料耗尽，无法完成打印任务。所以使用者会在线材即将耗尽时，用新的线材续上，使打印机继续工作。由于每种打印机更换线材的难易程度不同，使用者大多数无法及时的续上新线材，造成打印过程中有一定时间内出现断料现象， 轻则影响打印质量，重则打印失败。而且在慌乱中续上新线材的过程极易出现使用者烫伤的现象。4、现在在国外的3D打印行业中出现一种对两根线材进行熔化和拼接的工具，如图3所示。此工具由上下两个加热块组成，并且加热块中央分别有一条半圆槽，如图4所示，两个半圆槽拼接正好可拼接为与打印线材直径一致的圆形孔。如如5所示，两根线材先分别从两端插入圆槽中，在加热块中央部分处接触上。加热两个加热块至一定温度，使两根线材在加热块圆孔中的部分处于熔融状态，在此过程中压紧两个加热块，两根熔融的线材在端部由于黏性粘接在一起。之后冷却加热块，线材同时冷却，由于圆孔的约束，使得冷却后的拼接部分仍保持线材应有的直径。但是此工具存在以下两点严重不足之处：第一：加热区域大，而拼接只需要端部很小一部分熔融就以足够，所以存在严重的能量浪费，而且使得加热块和线材冷却至室温很慢，耗时过长；第二：线材受热区域大带来另一个问题，线材除了拼接的端部以外部分熔融在冷却后极容易出现扭曲变形的问题，在线材使用时极容易出现堵料的现象。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题针对现在单喷头打印机实现多色打印过难、更换或者对接线材过于复杂危险，同时鉴于国外熔接线材方法存在诸多不足之处。本专利技术设计了一种更加简单实用的3D打印线材熔接工具，可将两根线材最端部加热至一定温度下熔融并拼接在一起，然后再处理熔接处多余线材，使线径恢复原来大小。此工具不仅解决上诉问题，更做到了低能耗，耗时短，熔接质量更好。本技术的技术方案是：一种用于拼接3D打印线材的装置，其特征在于，包括电源41、恒温电路控制板42和线材熔接钳45；电源41与恒温电路控制板42上的电 源接口连接，为整个装置除电源41外的其他部件进行供电；恒温电路控制板42和线材熔接钳45连接；所述线材熔接钳45包括底板23、加热片15、冷却风扇16、第一钳柄19、第二钳柄20、第一夹持块30、第二夹持块31、第三夹持块34、第四夹持块35、第一弹簧24、第二弹簧25和第三弹簧26；第一钳柄19和第二钳柄20在铰接点27处相互铰接，并且铰接点27固定在底板23上；第一钳柄19和第二钳柄20之间连接有第一弹簧24，且第一弹簧24初始状态为压缩状态；在两个钳柄上靠近铰接处各开有一通孔28，底板23上两个约束突起29穿过两个钳柄上的该孔，约束钳柄19的转动范围，且通孔内径大于底板23上的圆柱状约束突起的外径；第一钳柄19的钳嘴处固连有第四夹持块35，第二钳柄20的钳嘴处固连有第二夹持块31；第一夹持块30和第二夹持块31靠近底板23相对的侧棱相互铰接，使两个加持块能够绕铰接处的侧棱旋转，第三夹持块34和第四夹持块35靠近底板23相对的侧棱相互铰接，使两个加持块能够绕铰接处的侧棱旋转；底板23靠近第一夹持块30和第三夹持块34的一端设有对称的两个凸起，底板23上设有凸起之间开有一U型开口，且两个凸起之间通过连接杆连接；第一夹持块30和其相对的凸起之间连有第二弹簧25，第三夹持块34和其相对的凸起之间连有第三弹簧26，第二弹簧25和第三弹簧26完全相同，并且均始终处于压缩状态；在第一夹持块30和第二夹持块31两两相对的表面、第三夹持块34和第四夹持块35两两相对的表面上开有相同的半圆形通槽32，使得夹持块两两贴合时形成圆形通孔，通孔的轴线与夹持块相互连接的侧棱相互平行；手动掰开第一加持块30和第二加持块31、第三加持块34和第四加持块35，将两根不同的线材：第一线材38和第二线材39分别放入两个通孔，通孔的内径等于线材的外径；握紧钳柄，使得夹持块夹紧线材，带动线材斜向上并向中央靠拢，当两根线材末端接触加热片15，线材接触加热片15的端部融化；加热片15进行远离，将冷却风扇16靠近线材，两根线材继续向中央靠拢，然后两根线材融化的端部接触上，并粘接在一起，形成鼓状熔接点40， 通过冷却风扇16冷却，使鼓状熔接点40冷却变硬；在第二夹持块31和第四夹持块35相对的侧面上、第一夹持块30和第三夹持块34相对的侧面上设有相同的半圆锥状凸起，使得第一夹持块30和第二夹持块31相互贴合、第三夹持块34和第四夹持块35相互贴合后形成圆锥突起的刀口33；靠拢过程中，加持块上的圆锥突起状刀口33将鼓状熔接点40处多余的材料切除，使线材熔接处的的内径与其他地方的内径保持一致。本技术的进一步技术方案是：所述加热片15和冷却风扇16通过L型连接杆36连接，L型连接杆36套在连接杆上；通过手动使得L型连接杆36带动加热片15和冷却风扇16在和底板23所在平面相互垂直的平面内进行转动。本技术的进一步技术方案是：该圆锥状凸起锋利，形成圆锥状刀口。本技术的进一步技术方案是：所述恒温电路控制板42上的显示屏43用于实时显示加热片15的温度、散热风扇的工作状态以及完成线材拼接的步骤流程。本技术的进一步技术方案是：所述恒温电路控制板42上的调温旋钮44用于针对拼接线材的材料不同所需给加热片设置的不同熔融温度值。本技术的进一步技术方案是：所述恒温电路控制板42为白光电路控制板。本技术的进一步技术方案是：所述加热片15为一金属片，所用材料为紫铜材质。本技术的工作过程为：将两根不同线材分别插入第一夹持块30和第二夹持块31、第三夹持块34和第四夹持块35形成的柱状通孔中，转动L型连接杆36使得加热片15位于第一夹持块30和三夹持块34中间的区域，(并使两根线材端部分别紧贴加热片两侧面)，握紧钳柄，第一加持块30和第二加持块31、第三加持块34和第四加持块35(向中央靠拢的同时也)向上运动，使得第二弹簧25和第三弹簧26继续压缩，从而使第一加持块30和第二加持块31压紧通孔中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于拼接3D打印线材的装置，其特征在于，包括电源(41)、恒温电路控制板(42)和线材熔接钳(45)；电源(41)与恒温电路控制板(42)上的电源接口连接，为整个装置除电源(41)外的其他部件进行供电；恒温电路控制板(42)和线材熔接钳(45)连接；所述线材熔接钳(45)包括底板(23)、加热片(15)、冷却风扇(16)、第一钳柄(19)、第二钳柄(20)、第一夹持块(30)、第二夹持块(31)、第三夹持块(34)、第四夹持块(35)、第一弹簧(24)、第二弹簧(25)和第三弹簧(26)；第一钳柄(19)和第二钳柄(20)在铰接点(27)处相互铰接，并且铰接点(27)固定在底板(23)上；第一钳柄(19)和第二钳柄(20)之间连接有第一弹簧(24)，且第一弹簧(24)初始状态为压缩状态；在两个钳柄上靠近铰接处各开有一通孔(28)，底板(23)上两个约束突起(29)穿过两个钳柄上的该孔，约束钳柄(19)的转动范围，且通孔内径大于底板(23)上的圆柱状约束突起的外径；第一钳柄(19)的钳嘴处固连有第四夹持块(35)，第二钳柄(20)的钳嘴处固连有第二夹持块(31)；第一夹持块(30)和第二夹持块(31)靠近底板(23)相对的侧棱相互铰接，使两个加持块能够绕铰接处的侧棱旋转，第三夹持块(34)和第四夹持块(35)靠近底板(23)相对的侧棱相互铰接，使两个加持块能够绕铰接处的侧棱旋转；底板(23)靠近第一夹持块(30)和第三夹持块(34)的一端设有对称的两个凸起，底板(23)上设有凸起之间开有一U型开口，且两个凸起之间通过连接杆连接；第一夹持块(30)和其相对的凸起之间连有第二弹簧(25)，第三夹持块(34)和其相对的凸起之间连有第三弹簧(26)，第二弹簧(25)和第三弹簧(26)完全相同，并且均始终处于压缩状态；在第一夹持块(30)和第二夹持块(31)两两相对的表面、第三夹持块(34)和第四夹持块(35)两两相对的表面上开有相同的半圆形通槽(32)，使得夹持块两两贴合时形成圆形通孔，通孔的轴线与夹持块相互连接的侧棱相互平行；手动掰开第一加持块(30)和第二加持块(31)、第三加持块(34)和第四加持块(35)，将两根不同的线材：第一线材(38) 和第二线材(39)分别放入两个通孔，通孔的内径等于线材的外径；握紧钳柄，使得夹持块夹紧线材，带动线材斜向上并向中央靠拢，当两根线材末端接触加热片(15)，线材接触加热片(15)的端部融化；加热片(15)进行远离，将冷却风扇(16)靠近线材，两根线材继续向中央靠拢，然后两根线材融化的端部接触上，并粘接在一起，形成鼓状熔接点(40)，通过冷却风扇(16)冷却，使鼓状熔接点(40)冷却变硬；在第二夹持块(31)和第四夹持块(35)相对的侧面上、第一夹持块(30)和第三夹持块(34)相对的侧面上设有相同的半圆锥状凸起，使得第一夹持块(30)和第二夹持块(31)相互贴合、第三夹持块(34)和第四夹持块(35)相互贴合后形成圆锥突起的刀口(33)；靠拢过程中，加持块上的圆锥突起状刀口(33)将鼓状熔接点(40)处多余的材料切除，使线材熔接处的的内径与其他地方的内径保持一致。...

【技术特征摘要】
1.一种用于拼接3D打印线材的装置，其特征在于，包括电源(41)、恒温电路控制板(42)和线材熔接钳(45)；电源(41)与恒温电路控制板(42)上的电源接口连接，为整个装置除电源(41)外的其他部件进行供电；恒温电路控制板(42)和线材熔接钳(45)连接；所述线材熔接钳(45)包括底板(23)、加热片(15)、冷却风扇(16)、第一钳柄(19)、第二钳柄(20)、第一夹持块(30)、第二夹持块(31)、第三夹持块(34)、第四夹持块(35)、第一弹簧(24)、第二弹簧(25)和第三弹簧(26)；第一钳柄(19)和第二钳柄(20)在铰接点(27)处相互铰接，并且铰接点(27)固定在底板(23)上；第一钳柄(19)和第二钳柄(20)之间连接有第一弹簧(24)，且第一弹簧(24)初始状态为压缩状态；在两个钳柄上靠近铰接处各开有一通孔(28)，底板(23)上两个约束突起(29)穿过两个钳柄上的该孔，约束钳柄(19)的转动范围，且通孔内径大于底板(23)上的圆柱状约束突起的外径；第一钳柄(19)的钳嘴处固连有第四夹持块(35)，第二钳柄(20)的钳嘴处固连有第二夹持块(31)；第一夹持块(30)和第二夹持块(31)靠近底板(23)相对的侧棱相互铰接，使两个加持块能够绕铰接处的侧棱旋转，第三夹持块(34)和第四夹持块(35)靠近底板(23)相对的侧棱相互铰接，使两个加持块能够绕铰接处的侧棱旋转；底板(23)靠近第一夹持块(30)和第三夹持块(34)的一端设有对称的两个凸起，底板(23)上设有凸起之间开有一U型开口，且两个凸起之间通过连接杆连接；第一夹持块(30)和其相对的凸起之间连有第二弹簧(25)，第三夹持块(34)和其相对的凸起之间连有第三弹簧(26)，第二弹簧(25)和第三弹簧(26)完全相同，并且均始终处于压缩状态；在第一夹持块(30)和第二夹持块(31)两两相对的表面、第三夹持块(34)和第四夹持块(35)两两相对的表面上开有相同的半圆形通槽(32)，使得夹持块两两贴合时形成圆形通孔，通孔的轴线与夹持块相互连接的侧棱相互平行；手动掰开第一加持块(30)和第二加持块(31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：车丽轩，韩超，
申请(专利权)人：车丽轩，韩超，
类型：新型
国别省市：陕西;61