[发明专利]一种改进的FDM型3D打印机

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的FDM型3D打印机。

背景技术

熔融挤出成型(FDM)3D打印机的材料一般是热塑性材料，如ABS或PC塑料，以丝 状供料。材料在喷头内被加热熔化，然后喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，并将熔化 的材料挤出。挤出的材料在空气中迅速固化，并与周围的材料粘结、堆积，进而成型出完 整的实体零件。

目前，市面上的FDM型3D打印机大多存在以下缺陷：

(1)打印机缺乏保护装置，打印头、工作平台等部位都是直接暴露在外面，因而容易 使外部的灰尘进入到3D打印机中，导致故障的发生，缩短了3D打印机的使用寿命。

(2)打印机头上通常只设有一个喷头和喷嘴，当需要利用不同口径喷嘴来打印产品时， 必须更换整个打印机头，如此一来便带来了操作上的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的FDM型3D打印机，主要解决FDM型3D打印机缺 乏保护装置、且打印头更换不便的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种改进的FDM型3D打印机，包括设有底座、工作平台、Z轴升降机构和打印头的 打印机主体；所述工作平台和Z轴升降机构均设置在底座上，所述打印头中设有出料通道， 还包括同时套在工作平台、Z轴升降机构和打印头外部的防尘保护罩，均布在该打印头上的 喷头，设置在该喷头中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴，开设在打印头一侧的齿轮槽， 贯穿打印头和齿轮槽的固定杆，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮，与该第一齿 轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，转轴与该第二齿轮连接的驱动电机，以及与该驱动电 机连接、用于控制其正反转的微控制器；所述打印头通过固定杆与Z轴升降机构连接并可 在其带动下沿着Z轴方向往复移动。

进一步地，所述防尘保护罩上开设有可视窗口。

再进一步地，所述出料通道包括均设置在打印头中且依次连通的圆柱形上孔、圆锥形 中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔；所述喷嘴与圆柱形缓冲下孔连通。

更进一步地，所述圆柱形缓冲下孔内径大于圆柱形延长孔内径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过设置的防尘保护罩，能够有效地将打印机保护起来，降低故障率，延 长器使用寿命，而开设的可视窗口，则可以方便工作人员观察和了解打印的情况。

(2)本发明在打印头上设置多个喷头和口径大小不一的喷嘴，并通过伞副齿轮传动的 方式带动打印头及其上的喷头和喷嘴转动，从而在需要更换不同口径大小的喷嘴时，可以 实现喷嘴的快速切换，无需更换整个机头，进而大幅方便了打印机的操作。

(3)现有的FDM型3D打印机，其在打印过程中，如果中途有暂停，则再继续打印 时，容易出现ABS塑料丝无法继续往前送料的现象；究其原因，主要是ABS塑料丝会受 热膨胀，然后对外产生作用力，当作用力作用在机头的出料通道内壁上时，出料通道内壁 沿其表面垂直方向会给塑料丝一个表面的反作用力，即给予了塑料丝一个较大的摩擦力和 挤压力，从而带动塑料丝向出料通道内壁上下两端移动而造成堵塞。本发明则对出料通道 进行了改进，其通过分段设计出料通道的方式，在圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长 孔和圆柱形缓冲下孔的作用下，塑料丝在圆锥形中孔和圆柱形延长孔中受热膨胀后，其膨 胀挤压力作用在锥形的孔壁上时，孔壁将沿其表面向下呈一定的倾斜角度给予塑料丝表面 反作用力，如此一来便可减小塑料丝与通道内壁之间形成的摩擦力，并且有利于塑料丝向 圆柱形缓冲下孔输送，进而便可以很好地避免发生喷嘴堵塞。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为出料防堵通道的结构示意图。

其中，附图标记对应的零部件名称为：1-底座，2-工作平台，3-Z轴升降机构，4-打印 头，5-圆柱形上孔，6-圆锥形中孔，7-圆柱形延长孔，8-圆柱形缓冲下孔，9-喷头，10-喷嘴， 11-固定杆，12-第一齿轮，13-第二齿轮，14-驱动电机，15-微控制器，16-防尘保护罩，17- 可视窗口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行 进一步详细说明。