CN207224594U - 一种打印塑性材料的3d打印机挤出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印机挤出装置，特别是一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，属于3D打印技术领域。本实用新型的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，包括活塞缸、和可往复运动的装配于活塞缸内的活塞板，所述活塞板上连接有用于驱动活塞板作往复运动的驱动机构；所述活塞缸一端***有贯穿活塞板并与活塞板相固连的进料筒，活塞缸另一端连接有出料筒，所述进料筒上设置有第一阀门，出料筒上设置有第二阀门，所述进料筒连接有进料机构，出料筒连接有喷嘴。本实用新型能够满足类似雕塑泥等塑性材料的3D打印要求，同时能够根据需求定量使用塑性材料，避免塑性材料的变质与浪费，降低3D打印成本。

Description

一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印机挤出装置，特别是一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，属于3D打印技术领域。

背景技术

3D打印机已经广泛应用于工业生产中，为工业生产提供了许多的便利，常见的3D打印机大多使用PLA、ABS等热塑性材料进行打印，但在一些专业领域如需要使用类似雕塑泥的塑性材料进行打印，此时传统的挤出装置就无法适应，因此本实用新型设计了一种适用于打印类似雕塑泥等塑性材料的3D打印机挤出装置。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，本实用新型结构简单，操作方便，实用性强，便于操作，易于实现，能够满足类似雕塑泥等塑性材料的3D打印要求，同时能够根据需求定量使用塑性材料，避免塑性材料的变质与浪费，降低3D打印成本。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，包括用于储存塑性材料的活塞缸、和可往复运动的装配于活塞缸内的活塞板，所述活塞板上连接有用于驱动活塞板作往复运动的驱动机构；所述活塞缸一端***有贯穿活塞板并与活塞板相固连的进料筒，活塞缸另一端连接有出料筒，所述进料筒上设置有第一阀门，出料筒上设置有第二阀门,所述进料筒连接有用于向活塞缸内注入塑性材料进料机构，出料筒连接有用于挤出塑性材料的喷嘴。

采用本实用新型时，将本实用新型安装于3D打印机的机架上。首先向活塞缸内注入塑性材料，即通过驱动机构驱动活塞板背向出料筒运动，直至活塞缸内能够容纳塑性材料的容积满足需求，同时，将第一阀门打开，使得进料筒被接通，将第二阀门关闭，使得出料筒被截断；再通过进料机构将塑性材料从进料筒注入活塞缸内。当活塞缸内塑性材料的体积满足3D打印需求时，将第一阀门关闭，使得进料筒被截断；将第二阀门打开，使得出料筒被连通；再通过驱动机构驱动活塞板面向出料筒运动，使得活塞缸内的塑性材料经过出料筒从喷嘴挤出，以实现塑性材料的3D打印作业。本实用新型结构简单，实用性强，便于操作，易于实现，能够满足类似雕塑泥等塑性材料的3D打印要求，同时能够根据需求定量向活塞缸内注入塑性材料，避免塑性材料的变质与浪费，降低3D打印成本。

本实用新型的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，所述第一阀门和第二阀门都为电磁阀门，还包括控制器，所述控制器分别与第一阀门、第二阀门电性相连。通过控制器分别控制第一阀门、第二阀门打开或关闭，方便可靠。

进一步的，所述活塞缸内设置有用于检测塑性材料压力的压力传感器，所述控制器与压力传感器相连。在向活塞缸内注入塑性材料时，当塑性材料充满用于储存塑性材料的活塞缸内腔后，压力传感器检测到压力信号并传递至控制器，此时，控制器将第一阀门关闭，使得塑性材料不再注入活塞缸内，同时控制器将第二阀门打开，以进行3D打印作业。

进一步的，所述压力传感器设置于活塞板上。明显的，压力传感器位于储存塑性材料的活塞缸的腔室内。优选的，压力传感器设置于活塞板的上端。

进一步的，所述驱动机构为电动或液压伸缩杆，所述伸缩杆连接于活塞缸端壁与活塞板之间，所述控制器与伸缩杆电性相连。通过控制器控制伸缩杆伸长或缩短，以实现驱动活塞板沿活塞缸内壁作往复运动，方便可靠。

进一步的，所述进料机构包括螺旋输送机体、和套装于螺旋输送机体内的旋转轴，沿旋转轴的轴向设置有螺旋输送叶片，所述螺旋输送机体一端设置有与旋转轴相连的电动机、另一端连接有输料筒，所述进料筒可往复运动的套装于输料筒内，所述螺旋输送机体上装配有料箱，且料箱的内腔与螺旋输送机体的内腔相连通，所述控制器与电动机电性相连。料箱用于储存备用的塑性材料。通过控制器控制电动机工作，从而联动旋转轴与螺旋输送叶片旋转，以实现将料箱内的塑性材料依次经过螺旋输送机体、输料筒、进料筒，然后注入活塞缸内。

进一步的，位于输料筒内的进料筒端部环绕镶嵌有第一密封圈，所述第一密封圈与输料筒内壁相接触。在塑性材料从输料筒流向进料筒过程中，得益于第一密封圈的设计，能够避免塑性材料从输料筒与进料筒的间隙中泄漏。

本实用新型的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，所述活塞板外缘侧壁上环绕镶嵌有第二密封圈，所述第二密封圈与活塞缸内壁相接触。在塑性材料从活塞缸流向出料筒过程中，得益于第二密封圈的设计，能够避免塑性材料从活塞板与活塞缸的间隙中泄漏。

本实用新型的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，所述活塞缸上设置有用于显示活塞缸内容积的刻度线。刻度线的设计，可以准确的控制活塞缸内用于容纳塑性材料的容积，实现更有效直观的定量向活塞缸内注入塑性材料。

本实用新型的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，所述喷嘴通过软管连接于出料筒上。本设计的目的在于，在3D打印过程中，3D打印机仅需移动喷嘴进行打印作业，而无须移动整个挤出装置，使打印过程更加方便可靠。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，本实用新型结构简单，实用性强，便于操作，易于实现，能够满足类似雕塑泥等塑性材料的3D打印要求，同时能够根据需求定量向活塞缸内注入塑性材料，避免塑性材料的变质与浪费，降低3D打印成本。

附图说明

图1是一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置的结构示意图;

图2是图1中A处放大图。

图中标记：1-料箱、21-电动机、22-螺旋输送机体、23-旋转轴、24-螺旋输送叶片、25-输料筒、3-进料筒、31-第一阀门、32-第一密封圈、4-活塞板、41-压力传感器、42-第二密封圈、5-活塞缸、51-刻度线、6-伸缩杆、7-出料筒、71-第二阀门、72-软管、73-喷嘴、8-控制器。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实施例的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，包括用于储存塑性材料的活塞缸5、和可往复运动的装配于活塞缸5内的活塞板4，所述活塞板4上连接有用于驱动活塞板作往复运动的驱动机构；所述活塞缸5一端***有贯穿活塞板4并与活塞板4相固连的进料筒3，活塞缸5另一端连接有出料筒7，所述进料筒3上设置有第一阀门31，出料筒7上设置有第二阀门71,所述进料筒3连接有用于向活塞缸内注入塑性材料进料机构，出料筒7连接有用于挤出塑性材料的喷嘴73。

采用本实用新型时，将本实用新型安装于3D打印机的机架上。首先向活塞缸5内注入塑性材料，即通过驱动机构驱动活塞板4背向出料筒7运动，直至活塞缸5内能够容纳塑性材料的容积满足需求，同时，将第一阀门31打开，使得进料筒3被接通，将第二阀门71关闭，使得出料筒7被截断；再通过进料机构将塑性材料从进料筒3注入活塞缸5内。当活塞缸5内塑性材料的体积满足3D打印需求时，将第一阀门31关闭，使得进料筒3被截断；将第二阀门71打开，使得出料筒7被连通；再通过驱动机构驱动活塞板4面向出料筒7运动，使得活塞缸5内的塑性材料经过出料筒7从喷嘴73挤出，以实现塑性材料的3D打印作业。本实用新型结构简单，实用性强，能够满足类似雕塑泥等塑性材料的3D打印要求，同时能够根据需求定量向活塞缸5内注入塑性材料，避免塑性材料的变质与浪费，降低3D打印成本。优选的，进料筒3和活塞板4为一体成型结构。明显的，活塞板4将活塞缸5分隔为两个独立的腔室，其中一个腔室作为储存塑性材料的腔室，另一个腔室作为进料筒3运动空间的腔室。在其中一实施例中，驱动机构位于作为进料筒3运动空间的腔室内，当然，驱动机构还可以单独或同时位于作为储存塑性材料的腔室内。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述第一阀门31和第二阀门71都为电磁阀门，还包括控制器8，所述控制器8分别与第一阀门31、第二阀门71电性相连。通过控制器8分别控制第一阀门31、第二阀门71打开或关闭，方便可靠。

进一步的，在另一实施例中，所述活塞缸5内设置有用于检测塑性材料压力的压力传感器41，所述控制器8与压力传感器41相连。压力传感器41的设计目的在于：通过压力传感器41传递检测信号至控制器8，触发控制器8控制第一阀门31、第二阀门71的工作过程。具体的，在向活塞缸5内注入塑性材料时，当塑性材料充满用于储存塑性材料的活塞缸5内腔后，压力传感器41检测到压力信号并传递至控制器8，此时，控制器8将第一阀门31关闭，使得塑性材料不再注入活塞缸5内，同时控制器8将第二阀门71打开，以进行3D打印作业。

进一步的，在另一实施例中，所述压力传感器41设置于活塞板4上。明显的，压力传感器41位于储存塑性材料的活塞缸5的腔室内。优选的，压力传感器41设置于活塞板4的上端。当然，压力传感器41也可以单独或同时设置于靠近出料筒7的活塞缸5端壁内侧的上端。

进一步的，在另一实施例中，所述驱动机构为电动或液压伸缩杆6，所述伸缩杆6连接于活塞缸5端壁与活塞板4之间，所述控制器8与伸缩杆6电性相连。通过控制器8控制伸缩杆6伸长或缩短，以实现驱动活塞板4沿活塞缸5内壁作往复运动，方便可靠。具体的，当驱动机构为电动伸缩杆6时，控制器8可直接通过电动伸缩杆6电性相连，实现控制伸缩杆6伸长或缩短；当驱动机构为液压伸缩杆6时，液压伸缩杆6还通过导液管连接有液压***，控制器8与液压***电性相连，通过控制器8控制液压系来实现液压伸缩杆6伸长或缩短。在其中一实施例中，伸缩杆6有2个，对称分布于活塞板4的上端与下端。

进一步的，在另一实施例中，所述进料机构包括螺旋输送机体22、和套装于螺旋输送机体22内的旋转轴23，沿旋转轴23的轴向设置有螺旋输送叶片24，所述螺旋输送机体22一端设置有与旋转轴23相连的电动机21、另一端连接有输料筒25，所述进料筒3可往复运动的套装于输料筒25内，所述螺旋输送机体22上装配有料箱1，且料箱1的内腔与螺旋输送机体22的内腔相连通，所述控制器8与电动机21电性相连。料箱1用于储存备用的塑性材料。通过控制器8控制电动机21工作，从而联动旋转轴23与螺旋输送叶片24旋转，以实现将料箱1内的塑性材料依次经过螺旋输送机体22、输料筒25、进料筒3，然后注入活塞缸5内。在其中一实施例中，控制器8装配于料箱1上，当然也可以不装配于料箱1上，能够自由移动，便于操作。

进一步的，在另一实施例中，位于输料筒25内的进料筒3端部环绕镶嵌有第一密封圈32，所述第一密封圈32与输料筒25内壁相接触。在塑性材料从输料筒25流向进料筒3过程中，得益于第一密封圈32的设计，能够避免塑性材料从输料筒25与进料筒3的间隙中泄漏。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述活塞板4外缘侧壁上环绕镶嵌有第二密封圈42，所述第二密封圈42与活塞缸5内壁相接触。在塑性材料从活塞缸5流向出料筒7过程中，得益于第二密封圈42的设计，能够避免塑性材料从活塞板4与活塞缸5的间隙中泄漏。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述活塞缸5上设置有用于显示活塞缸内容积的刻度线51。刻度线51的设计，可以准确的控制活塞缸5内用于容纳塑性材料的容积，实现更有效直观的定量向活塞缸5内注入塑性材料。优选的，至少设置刻度线51处的活塞缸5的缸壁采用透明材料制成。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述喷嘴73通过软管72连接于出料筒7上。本设计的目的在于，在3D打印过程中，3D打印机仅需移动喷嘴73进行打印作业，而无须移动整个挤出装置，使打印过程更加方便可靠。

基于上述各实施例的技术特征的组合设计的，在其中一实施例中，将本实用新型安装于3D打印机的机架上后，具体说明了采用本实用新型时的具体动作过程，如下所述。

第一步、操作控制器8控制伸缩杆6驱动活塞板4背向出料筒7运动，直至活塞缸5内能够容纳塑性材料的容积满足需求（通过观察活塞板4所处刻度线51的位置来确定）；

第二步、操作控制器8将第一阀门31打开，并将第二阀门71关闭；

第三步、操作控制器8启动电动机21，此时，料箱1内的塑性材料依次经过螺旋输送机体22、输料筒25、进料筒3，注入活塞缸5内；

第四步、当塑性材料充满用于储存塑性材料的活塞缸5内腔后，压力传感器41检测到压力信号并传递至控制器8，此时，控制器8自动将第一阀门31关闭、将第二阀门71打开、将电动机21关闭；

第五步、操作控制器8控制伸缩杆6驱动活塞板4面向出料筒7运动，此时，活塞缸5内的塑性材料依次经过出料筒7、软管72、然后从喷嘴73挤出，以实现塑性材料的3D打印作业。

重复上述步骤可以继续进行3D打印作业。当然，第一步和第二步可以交换顺序，也可以同时进行。在第四步中，也可以采取手动控制控制器8将第二阀门71打开，也可以是手动控制控制器8将电动机21关闭。当然，在第四步完成后，可以是控制器8自动进行第五步的步骤。当然，在第五步完成后，可以是控制器8自动进行第一步与第二步的步骤，或手动控制控制器8进行第一步与第二步的步骤。

综上所述，采用本实用新型的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，，本实用新型结构简单，实用性强，便于操作，易于实现，能够满足类似雕塑泥等塑性材料的3D打印要求，同时能够根据需求定量向活塞缸内注入塑性材料，避免塑性材料的变质与浪费，降低3D打印成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，其特征在于：包括用于储存塑性材料的活塞缸（5）、和可往复运动的装配于活塞缸（5）内的活塞板（4），所述活塞板（4）上连接有用于驱动活塞板作往复运动的驱动机构；

所述活塞缸（5）一端***有贯穿活塞板（4）并与活塞板（4）相固连的进料筒（3），活塞缸（5）另一端连接有出料筒（7），所述进料筒（3）上设置有第一阀门（31），出料筒（7）上设置有第二阀门（71）,所述进料筒（3）连接有用于向活塞缸内注入塑性材料进料机构，出料筒（7）连接有用于挤出塑性材料的喷嘴（73）。

2.根据权利要求1所述的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，其特征在于：所述第一阀门（31）和第二阀门（71）都为电磁阀门，还包括控制器（8），所述控制器（8）分别与第一阀门（31）、第二阀门（71）电性相连。

3.根据权利要求2所述的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，其特征在于：所述活塞缸（5）内设置有用于检测塑性材料压力的压力传感器（41），所述控制器（8）与压力传感器（41）相连。

4.根据权利要求3所述的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，其特征在于：所述压力传感器（41）设置于活塞板（4）上。

5.根据权利要求2所述的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，其特征在于：所述驱动机构为电动或液压伸缩杆（6），所述伸缩杆（6）连接于活塞缸（5）端壁与活塞板（4）之间，所述控制器（8）与伸缩杆（6）电性相连。

6.根据权利要求2所述的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，其特征在于：所述进料机构包括螺旋输送机体（22）、和套装于螺旋输送机体（22）内的旋转轴（23），沿旋转轴（23）的轴向设置有螺旋输送叶片（24），所述螺旋输送机体（22）一端设置有与旋转轴（23）相连的电动机（21）、另一端连接有输料筒（25），所述进料筒（3）可往复运动的套装于输料筒（25）内，所述螺旋输送机体（22）上装配有料箱（1），且料箱（1）的内腔与螺旋输送机体（22）的内腔相连通，所述控制器（8）与电动机（21）电性相连。

7.根据权利要求6所述的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，其特征在于：位于输料筒（25）内的进料筒（3）端部环绕镶嵌有第一密封圈（32），所述第一密封圈（32）与输料筒（25）内壁相接触。

8.根据权利要求1所述的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，其特征在于：所述活塞板（4）外缘侧壁上环绕镶嵌有第二密封圈（42），所述第二密封圈（42）与活塞缸（5）内壁相接触。

9.根据权利要求1所述的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，其特征在于：所述活塞缸（5）上设置有用于显示活塞缸内容积的刻度线（51）。

10.根据权利要求1所述的一种打印塑性材料的3D打印机挤出装置，其特征在于：所述喷嘴（73）通过软管（72）连接于出料筒（7）上。