[发明专利]基于双料丝挤出机构的打印装置

说明书

技术领域

本发明属于熔融沉积成型技术领域，具体涉及一种基于双料丝挤出机构的打印装置。

背景技术

3D打印技术属于快速原型成型技术，其基本原理是叠层制造，由快速打印机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。熔融沉积成型(FDM)技术是3D打印技术中的一种，其将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层，直至形成整个实体造型。

其通常包括两个挤出头，一个用于对打印物件实体进行快速成型，另一个用于对打印物件支撑机构进行快速成型，然而目前3D打印设备的构建材料挤出头和支撑材料挤出头通常处于同一高度位置，在支撑材料形成支撑结构后，构建材料挤出头工作时，支撑材料挤出头和构建材料挤出头一同移动，会影响物件表面成型质量，造成干涉，影响物件成型质量。

同时，目前基于FDM原理3D打印机挤出头在使用中经常会碰到以下问题:①挤出头只能挤出一种材料，且支撑结构和构建物件采用同种材料时，易损坏物件的表面结构②挤出头仅有一个温控装置，熔化区间温度和出口流动成型温度两者无法兼顾；③挤出头散热端的温度较高，能耗高。料丝在散热端中过早软化，导致喷头的出丝不稳定、挤出困难，甚至送丝失效；④测温不够精确，不能准确测量料丝在熔化通道内熔融所需温度；⑤挤丝效率低，基本只能打印热物性相差不大的材料，对于高熔点材料和变化复杂的工况，很难自适应；⑥挤出头加热腔体部分没有完全保温，散热损失大，不能有效提高挤出头工作温度上限，影响成型室温度场分布的均匀性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于双料丝挤出机构的打印装置，在构建结构时，防止支撑料丝的挤出头对构建的结构造成干涉。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种基于双料丝挤出机构的打印装置，包括送丝机构、移动机构、锁定机构、支撑机构以及设置在支撑机构上的构建料丝挤出头和支撑料丝挤出头，所述支撑料丝挤出头具有一个工作位置和高度高于工作位置的空闲位置，所述移动机构将所述支撑料丝挤出头在工作位置和空闲位置之间切换，并通过所述锁定机构固定在工作位置或空闲位置。

采用上述结构，挤出机构的构建料丝挤出头工作时，通过移动机构将支撑料丝挤出头移动至空闲位置，并由锁定机构锁定，其高度高于构建料丝挤出头，避免了构建结构时造成干涉。

作为优选：所述支撑料丝挤出头和构建料丝挤出头分别通过第一固定件和第二固定件安装在支撑机构上，且所述支撑料丝挤出头和构建料丝挤出头与支撑结构之间有间隔。

作为优选：所述支撑机构为支撑板，所述支撑料丝挤出头和构建料丝挤出头安装在支撑板下方，支撑板上开设有支撑料丝送入孔和构建料丝送入孔。

作为优选：所述支撑料丝送入孔下端连接有送丝导管，所述送丝导管位于支撑料丝挤出头正上方，且与所述支撑料丝挤出头之间具有间隙。

作为优选：所述移动机构为上下推动机构或提升机构。

作为优选：所述锁定机构为安装在第一固定件上的一旋转摆动块，所述旋转摆动块上设置有对应于工作位置和空闲位置的卡口，所述支撑料丝挤出头通过一支撑件与移动机构连接，所述支撑件在移动机构作用下沿第一固定件上下运动，当支撑料丝挤出头移动至工作位置或空闲位置时，旋转摆动块的卡口与支撑件配合将支撑料丝挤出头锁定。

作为优选：所述第一固定件上开设有滑动槽，所述移动机构带动支撑件在滑动槽内上下移动，所述旋转摆动块上的卡口为半圆形。

作为优选：所述支撑料丝挤出头和构建料丝挤出头外均覆盖有保温结构。

对挤出头整体保温，减少挤出机构的散热损失，提高热量有效利用率，可减小挤出头本体温差，同时减小挤出机构对周围环境温度场影响。有效提高挤出头工作温度上限，保证成型室温度场分布的均匀性。

作为优选：所述支撑料丝挤出头包括一体成型的第一挤出头和第一喷嘴，所述第一挤出头上设置有加热装置和测温元件；所述构建料丝挤出头包括一体成型的第二挤出头和第二喷嘴，所述第二挤出头上设置有至少三段独立的加热装置，每段加热装置对应的第二挤出头本体上均设置有测温元件。