一种用于3D打印机的挤出装置

摘要

本发明公开了一种用于3D打印机的挤出装置，包括可控转速的电机、以及依次连通的容纳器、连接器、螺旋泵和喷头，容纳器用于盛装外部树脂材料，电机的输出轴与螺旋泵的转子以可拆卸方式固接。本发明可以精确控制树脂的成型固化时间。

权利要求

1.一种用于3D打印机的挤出装置，其特征在于，包括可控转速的电机、以及依次连通的容纳器、连接器、螺旋泵和喷头，容纳器用于盛装外部树脂材料，电机的输出轴与螺旋泵的转子以可拆卸方式固接，连接器包括外壳、第一连接件以及第二连接件，外壳围合成一通腔，第一连接件和第二连接件分设于通腔内，第二连接件的一端与电机的输出轴以可拆卸方式固接，第二连接件的另一端与第一连接件、螺旋泵的转子依次以可拆卸方式固接，外壳上设有与通腔连通的进料口，该进料口与容纳器连通，该挤出装置还包括快速连接阀和进口管，快速连接阀设于进料口上，容纳器顶部设有出料管，进口管连接于快速连接阀和出料管之间，该挤出装置还包括储液罐，容纳器具有一可拆卸的上盖，出料管设于上盖，储液罐可拆卸固定于容纳器内，储液罐的出液管与出料管对接。

2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的挤出装置，其特征在于，第二连接件和电机的输出轴销连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于3D打印机的挤出装置，其特征在于，第二连接件、第一连接件和螺旋泵的转子依次销连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的挤出装置，其特征在于，该挤出装置还包括设于螺旋泵远离电机一端的固定件，该固定件为一阶梯状结构；该阶梯状结构的各阶梯横截面中心线重合，沿远离电机的方向各阶梯横截面的面积依次递减。

5.根据权利要求4所述的一种用于3D打印机的挤出装置，其特征在于，该挤出装置还包括套接于固定件上的保护盖。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种用于3D打印机的挤出装置，其特征在于，该挤出装置还包括第一支架，该第一支架上设有用于固定喷头的第一缺口、用于固定外部激光器的两个第二缺口、以及与外部驱动装置连接的连接杆，第一缺口内壁对称设有两个凹槽，喷头端部卡接于凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的挤出装置，其特征在于，该挤出装置还包括用于固定容纳器的第二支架，第二支架与连接器可拆卸连接，容纳器穿接于第二支架。

说明书

一种用于3D打印机的挤出装置

技术领域

[0001] 本发明涉及3D打印技术，尤其涉及一种用于3D打印机的挤出装置。

背景技术

[0002] 应用于3D打印的熔融沉积成形技术，即FDM技术是采用蜡丝或树脂细丝作为原料，采用加热的精细喷头将石蜡或树脂丝熔化，利用丝材的送给力将熔体挤出，在计算机的控制下进行二维扫描，喷出的石蜡犹如极细的丝状物而编织成一个层面，层层叠加最终形成一个三维实体。在该技术中由于无法控制石蜡或树脂细丝的熔融和固化时间，因此容易导致加工出的三维实体出现变形，不仅影响三维实体的性能，而且提高废品率，降低生产效率。

[0003] 而传统应用于3D打印的光固化快速成型技术，即SLA技术是在液槽中盛满液态光敏树脂，通过计算机控制紫外激光按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描，使被扫描区域的液态树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层，待一层固化完毕后，在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，然后进行下一层的扫描加工，新固化的一层牢固地粘结在前一层上，如此重复直至整个零件制造完毕，得到一个三维实体。由于树脂材料的高粘性，在每层固化之后，需要用刮板将粘度较大的树脂液面刮平，如此，使得工序繁琐，降低生产效率。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种用于3D打印机的挤出装置，该挤出装置可以精确控制树脂材料的挤出量，进而精确控制成型固化时间。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0006] 一种用于3D打印机的挤出装置，包括可控转速的电机、以及依次连通的容纳器、螺旋泵、连接器和喷头，容纳器用于容纳盛装外部树脂材料，电机的输出轴与螺旋泵的转子以可拆卸方式固接。

[0007] 优选的，上述一种用于3D打印机的挤出装置的连接器包括外壳、第一连接件以及第二连接件，外壳围合成一通腔，第一连接件和第二连接件分设于通腔内，第二连接件的一端与电机的输出轴以可拆卸方式固接，第二连接件的另一端与第一连接件、螺旋泵的转子依次以可拆卸方式固接，外壳上设有与通腔连通的进料口，该进料口与容纳器连通。

[0008] 优选的，上述一种用于3D打印机的挤出装置的第二连接件和电机的输出轴销连接。

[0009] 优选的，上述一种用于3D打印机的挤出装置的第二连接件、第一连接件和螺旋泵的转子依次销连接。

[0010] 优选的，上述一种用于3D打印机的挤出装置还包括快速连接阀、和进口管，快速连接阀设于进料口上，容纳器顶部设有出料管，进口管连接于快速连接阀和出料管之间。

[0011] 优选的，上述一种用于3D打印机的挤出装置还包括储液罐，容纳器具有一可拆卸的上盖，出料管设于上盖，储液罐可拆卸固定于容纳器内，储液罐的出液管与出料管对接。

[0012] 优选的，上述一种用于3D打印机的挤出装置还包括设于螺旋泵远离电机一端的固定件，该固定件为一阶梯状结构；该阶梯状结构的各阶梯横截面中心线重合，沿远离电机的方向各阶梯横截面的面积依次递减。

[0013] 优选的，上述一种用于3D打印机的挤出装置还包括套接于固定件上的保护盖。

[0014] 优选的，上述一种用于3D打印机的挤出装置还包括第一支架，该第一支架上设有用于固定喷头的第一缺口、用于固定外部激光器的两个第二缺口、以及与外部驱动装置连接的连接杆，第一缺口内壁对称设有两个凹槽，喷头端部卡接于凹槽。

[0015] 优选的，上述一种用于3D打印机的挤出装置还包括用于固定容纳器的第二支架，第二支架与连接器可拆卸连接，容纳器穿接于第二支架。

[0016] 相比现有技术，本发明的有益效果在于：

[0017] 本发明通过可控转速的电机带动螺旋泵的转子按设定转速旋转，并使容纳器、连接器、螺旋泵和喷头依次连通，从而可使容纳器内的外部树脂材料以一定速率定量精确流入喷头中，以使喷头可以一定速率定量定点喷射树脂材料，以保证外部激光器所发射的激光照射到树脂材料后，树脂材料时间可控地完全固化，并且通过采用喷头定量定点的喷射方式可以使每层的树脂材料均匀分布，以提高加工精度，从而改善所形成的三维实体的性能。

附图说明

[0018] 图1为本发明的整体结构示意图；

[0019] 图2为本发明的爆炸图；

[0020] 图3为储液罐的结构示意图；

[0021] 图中：1、电机；2、容纳器；21、出料管；22、储液罐；221、出液管；23、第二支架；3、连接器；31、外壳；311、通腔；32、第一连接件；33、第二连接件；34、进料口；341、快速连接阀；4、螺旋泵；41、转子；5、喷头；51、喷头端部；6、硅胶管；7、进口管；8、固定件；81、保护盖；9、第一支架；91、第一缺口；92、第二缺口；93、连接杆；921、凹槽；100、激光器。

具体实施方式

[0022] 下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

[0023] 请参见图1和图2，一种用于3D打印机的挤出装置，包括可控转速的电机1、以及依次连通的容纳器2、连接器3、螺旋泵4和喷头5，容纳器2用于容纳盛装外部树脂材料，电机1的输出轴与螺旋泵4的转子41以可拆卸方式固接。使用时，根据树脂材料性能和外部激光器100所发射的激光设定电机1转速，使电机1的输出轴按设定转速旋转，并带动螺旋泵4的转子41旋转，输出轴旋转时会使容纳器2与连接器3连通处产生负压，从而使容纳器2内的树脂材料被挤出容纳器2，进入螺旋泵4内，而螺旋泵4内按一定转速旋转的转子41可定量推进树脂材料，使树脂材料进入喷头5中，以使喷头5可以一定速率定量定点喷射树脂材料，以保证外部激光器100所发射的激光照射到树脂材料后，树脂材料可以完全固化，从而可以精确控制树脂材料的成型固化时间，并且通过采用喷头5定量定点的喷射方式可以使每层的树脂材料均匀分布，以提高加工精度，从而改善所形成的的三维实体的性能。本实施例中的电机
1为电机1，当然也可以是其他可控转速的电机1，而喷头5和螺旋泵4之间可以采用硅胶管6连通，当然也可以采用其他材质的管子。

[0024] 为了便于连通容纳器2和螺旋泵4，并使电机1带动螺旋泵4的转子41运转，作为一种优选方案，本实施例的连接器3包括外壳31、第一连接件32以及第二连接件33，外壳31围合成一通腔311，第一连接件32和第二连接件33分设于通腔311内，第二连接件33的一端与电机1的输出轴以可拆卸方式固接，第二连接件33的另一端与第一连接件32、螺旋泵4的转子41依次以可拆卸方式固接，从而电机1的输出轴按设定转速旋转时可以通过第二连接件33和第一连接件32带动螺旋泵4的转子41旋转。而设于外壳31上并与通腔311连通的进料口
34处由于产生负压，可使容纳器2内的外部树脂材料被挤进通腔311内，并随转子41逐步移动。为了提高精度，可使挤出装置的第二连接件33和电机1的输出轴之间销连接。进一步的，还可以使第二连接件33、第一连接件32和螺旋泵4的转子41依次销连接。

[0025] 为了便于安装，作为一种优选方案，本实施中采用快速连接阀341和进口管7，具体的，将快速连接阀341设于进料口34上，容纳器2的顶部设有出料管21，进口管7的一端与快速连接阀341连接，进口管7的另一端与出料管21连接。

[0026] 由于容纳器2内的空间有限，只能容纳一定量的外部树脂材料，使用时需要定时增加外部树脂材料，为了避免增加外部树脂材料时因操作不当对容纳器2内原有外部树脂材料的污染，从而提高三维实体性能，因此，作为一种优选方案，本实施例中还增设了用于盛放外部树脂材料储液罐22，请参见图3，并使容纳器2具有一可拆卸的上盖，出料管21设于上盖，储液罐22可拆卸固定于容纳器2内，如此，当容纳器2内的外部树脂材料用尽时，可直接将装有外部树脂材料的储液罐22置于容纳器2内，使储液罐22的出液管221与出料管21对接，不仅不会污染原有外部树脂材料，而且通过储液罐22的形式，更换起来也简单。

[0027] 为了保证喷头5可以以一定速率定量喷射外部树脂材料，作为一种优选方案，本实施例中通过在螺旋泵4远离电机1一端设置固定件8，并使该固定件8为一阶梯状结构；该阶梯状结构的各阶梯横截面中心线重合，沿远离电机1的方向各阶梯横截面的面积依次递减，如此，各阶梯可对从螺旋泵4的泵出口流出的外部树脂材料逐步形成缓冲，降低泵出口的压强，使由螺旋泵4的泵出口流出的外部树脂材料可以恒定速度进入喷头5，从而使喷头5可以定时定量喷射树脂材料。

[0028] 而为了防止阶梯状结构的固定件8在使用中由于受力不均出现变形，作为一种优选方案，本实施例中还在固定件8上套接一保护盖81，以增强固定件8的强度。

[0029] 为了准确移动喷头5和固定外部激光器100，作为一种优选方案，本实施例中还增设了第一支架9，该第一支架9上设有用于固定喷头5的第一缺口91、用于固定外部激光器100的两个第二缺口92、以及与外部驱动装置连接的连接杆93，如此，外部驱动装置可按设定路径带动喷头5和外部激光器100运动，使喷头5和外部激光器100间的工作距离一定，从而提高精度；而为了方便固定喷头5，还可以在第一缺口91内壁对称设置两个凹槽921，使喷头端部51卡接于该凹槽921。

[0030] 为了防止使用时，因容纳器2移动而造成的外部树脂流速改变，作为一种优选方案，本实施例中还增设了用于固定容纳器2的第二支架23，第二支架23与连接器3可拆卸连接，容纳器2穿接于第二支架23。

[0031] 对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。