CN109421252A - 3d打印电线电缆制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复杂结构电缆的制造领域，提供了一种3D打印电线电缆的制备方法。本发明中涉及的电缆各层结构，3D打印机按照软件中输入的三维电缆结构，采用相对应的电缆材料通过3D打印技术中的熔融沉积成型技术，实现成品电缆的制造。3D打印技术引入到电缆制造中，电线电缆产品的生产将更精准，外形更美观，避免了因生产工艺的误差或是在电缆生产过程中杂质的引入，致使电缆产品质量不合格，对于结构复杂，工艺要求高、大长度的综合电缆来说，例如脐带电缆、海缆等生产，将节约大量的人工费，材料费，机械费。

Description

3D打印电线电缆制备方法

技术领域

本发明涉及电缆制造领域，具体涉及3D打印电线电缆制备方法。

背景技术

3D打印思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广，随着工业现代化的不断发展，传统的加工工艺已无法满足现代工业部件的加工需求，特别对那些许多异形结构很难加工。随即3D打印技术应运而生……。

近些年，随着社会经济的发展，生产生活用的电线电缆的运用日益发展和多样化，对电线电缆的需求已经不仅仅局限于电能的传输，更多、更高要求的使用性能被客户提出，但对于结构复杂，工艺要求高、大长度的综合电缆来说，例如脐带电缆、海缆等生产，将耗费大量的人工费，材料费，机械费。针对此类电线电缆，可通过目前的3D打印技术，基于其工作原理，完成其电缆的打印。

发明内容

本发明是为了克服针对生产制造中结构复杂的电缆，提供了一种运用3D打印技术实现电缆制造的方法，3D打印技术是以数字化、人工智能化及新型材料应用为特征的生产制造方式，它改变了传统的工业生产制造模式，通过将3D打印技术在电缆制造中的应用，其特点是打印时间短，成本低，特别一些结构复杂的高精尖产品,其优势更加突出。

1、基于3D打印技术中的熔融沉积成型技术, 3D 打印电线电缆的制作方法，包括以下步骤：

a.将电缆结构中所涉及的所有材料（粉末状、丝状）分别添加到打印机的储料罐中；

b.将设计的电线电缆三维结构立体模型输入到3D打印机中；

c.设置电缆各内部结构的参数值，根据不同的电缆结构设计将其参数值输入至3D打印机中；

d.将建成的三维模型“分区”成逐层的截面（纵切面），即切片，从而指导打印机逐层打印；

e.根据电缆所设计的各层结构厚度的参数值，将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来；

f.打印机设置有五个圆形喷嘴，每个圆形喷嘴上分别可以挤出四种不同材料；并且打印机可以根据电缆涉及材料的多少，对喷嘴进行额外增加与减少，喷嘴可以进行360℃旋转，每个喷嘴连接四个储料罐；

g. 熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度，然后重复以上的步骤直到工件完全成型；

h. 反复重复步骤e 和步骤h，直至打印出电缆所需要的长度；

i.固化完成的电缆通过成型平台上的收放线孔使电缆向下移动，与此同时成型平台上方放置有二维码打印机，通过设置将二维码打印到成型的电缆上，将二维码可以扫描出电缆的型号、规格、米数、制造商、生产日期等；

g.放线架与电缆一端固定，在电缆生产过程中通过自动收放线架将电缆收盘。

3D打印电线电缆制备方法具有以下有益效果：1.节约时间，电线电缆在制造过程中，结构越复杂的电缆制造时间越长，这对于电缆制造企业来说无疑上升了时间成本。减少产品的制造时间成为节约成本的一要素；2.节约材料，在电缆生产过程中，排料是电缆生产保证电缆质量必须要做的，通过3D打印制造出的电缆最大程度的避免了材料的浪费，节约材料；3.质量保证，影响电缆质量的因素很多，各结构的厚度、电性能以及机械性能都需要在生产过程中有较好的控制，并且因其有人的参与，相同结构的电缆，相同的设备，不同的制造者，其生产出的电缆是不同的，但通过3D打印出的电缆，各项电缆参数都可通过电脑控制，智能化的电缆制造将更将快捷、方便准确；4.多样化，3D打印的电缆将不受电缆本身长度、外径的限制，只要材料允许，就能打印， 实现电缆制造产品的多样化；5.打印电缆标识（图案），电缆标识通过3D打印将更美观，易识别，制造厂商可根据客户需求在电缆表面打印想要的图案、信息等，并且解决了目前二维码在电缆上打印识别率很低的难题；6.电缆接头，3D打印技术的应用，可直接在电缆上打印电缆接头，使电缆本身与接头融为一体，避免接头与电缆的松动，对于固定敷设的电缆，我们可根据实际使用的环境，再在有弯曲的地方直接将电缆打印出弧度，这是针对特定环境下制造的电缆。

需要说明的是，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

附图说明

图1为3D打印电线电缆设备图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。

电缆实现3D打印，包括以下步骤：

所要打印的电缆为交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，导体采用一类铜导体；生产时，首先材料的制备，先将导体、绝缘、护套涉及的材料，放置在放入3D 打印机的储料罐中，然后将设计的电线电缆三维结构立体模型输入到3D打印机中，设置电缆各内部结构的参数值，根据电缆结构将其外径值输入至3D打印机中；将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。

熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度，然后重复以上的步骤直到工件完全成型。固化完成的电缆通过成型平台上的收放线孔使电缆向下移动，与此同时成型平台上方放置有二维码打印机，通过设置将二维码打印到成型的电缆上，将二维码可以扫描出电缆的型号、规格、米数、制造商、生产日期等。放线架与电缆一端固定，在电缆生产过程中通过自动收放线架将电缆收盘。

以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.3D 打印电线电缆的制作方法，包括以下步骤：

a.将电缆结构中所涉及的所有材料（粉末状、丝状）分别添加到打印机的储料罐中；

b.将设计的电线电缆三维结构立体模型输入到3D打印机中；

c.设置电缆各内部结构的参数值，根据不同的电缆结构设计将其参数值输入至3D打印机中；

d.将建成的三维模型“分区”成逐层的截面（纵切面），即切片，从而指导打印机逐层打印；

e.根据电缆所设计的各层结构厚度的参数值，将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来；

f.打印机设置有五个圆形喷嘴，每个圆形喷嘴上分别可以挤出四种不同材料；并且打印机可以根据电缆涉及材料的多少，对喷嘴进行额外增加与减少，喷嘴可以进行360℃旋转，每个喷嘴连接四个储料罐；

g. 熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起，一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度，然后重复以上的步骤直到工件完全成型；

h. 反复重复步骤e 和步骤h，直至打印出电缆所需要的长度；

i.固化完成的电缆通过成型平台上的收放线孔使电缆向下移动，与此同时成型平台上方放置有二维码打印机，通过设置将二维码打印到成型的电缆上，将二维码可以扫描出电缆的型号、规格、米数、制造商、生产日期等；

j.放线架与电缆一端固定，在电缆生产过程中通过自动收放线架将电缆收盘。

2.根据权利要求1所述的3D 打印电线电缆的制作方法，其特征在于打印机设置有五个圆形喷嘴，每个圆形喷嘴上分别可以挤出四种不同材料；可以对喷嘴进行额外增加与减少，喷嘴可以进行360℃旋转，每个喷嘴连接四个储料罐。

3.根据权利要求1所述的3D 打印电线电缆的制作方法，其特征在于固化完成的电缆通过成型平台上的收放线孔使电缆向下移动，与此同时成型平台上方放置有二维码打印机，通过设置将二维码打印到成型的电缆上，将二维码可以扫描出电缆的型号、规格、米数、制造商、生产日期等。

4.根据权利要求1所述的3D 打印电线电缆的制作方法，其特征在于电缆的制作形状不仅仅限于圆形，可提供打印客户要求的各种形状。

5.根据权利要求1所述的3D 打印电线电缆的制作方法，其特征在于通过外置二维码打印机，实现目前电缆动态打印二维码的难题。

6.根据权利要求1所述的3D 打印电线电缆的制作方法，其特征在于可以实现复杂结构、厚度要求精度高的打印。

7.根据权利要求1所述的3D 打印电线电缆的制作方法，其特征在于收放线孔可以根据电缆外径的大小进行伸缩。