[实用新型]一种用于挤出型3D打印机的线型扫描装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D打印领域，尤其涉及一种出料口为长条形、且出料口能转动的用于挤出型3D打印机的线型扫描装置。

背景技术

“用于3D打印机的成型端线型扫描成型控制方法及装置”(申请号： 201610257027.8)为已公开的专利申请。该申请中提出了两种形状的出料口，一种为通用型的长边平行短边外凸圆弧出料口，可用于所有类型的挤出成型式 3D打印机；另一种为专用型长方形出料口，仅用于打印花瓶或定制家具等大型且外形相对简单壁厚均匀的物件。例如打印一个壁厚12mm高1米的花瓶，可使用截面尺寸为12×3.2mm的长方形出料口喷嘴，并设置3mm的层高快速打印。因为是方条形出料层积，所以即使设置了高达3mm的层高，也可基本保证打印物件各层平滑过渡，特别是打印相对于平台垂直上升的物件(例如类圆柱形物件)可以得到平滑的外观。

打印时，出料口垂直于打印平面并相对打印平面水平移动。层高是与打印精度和打印完成时间直接相关的参数，大的层高可缩减打印完成时间。目前常用的普通正圆形出料口喷嘴也可用孔径为φ12mm的出料口，并设置3mm的层高进行打印，但层积层外边均为圆弧过渡，层纹明显影响外观，而且φ12mm孔径太大，很难时刻精确控制挤出料,会进一步影响打印外观和精度。要将φ12mm的圆柱形挤出料挤压成宽12mm、高3mm的扁条形层积料，需要挤出材料具有较高的粘度和柔软性。太软的挤出料相对于稍硬的挤出料需要更长的时间硬化，这样将严重限制打印头的运行速度，因为若打印头运行速度过快会导致前一层的层积料没有足够的时间硬化，在不够硬的前一层上挤压层积新层会将模型挤压变形，这样会严重影响打印精度和外观。但是将横向截面尺寸为12×3.2mm的方条形挤出料挤压成宽12mm、高3mm的层积层，对模型的挤压力度远小于将φ 12mm圆柱形挤出料挤压成宽12mm、高3mm的层积层对模型的挤压力度。可以这样理解：横向截面为12×3.2mm的方条形出料更容易挤压成宽12mm、高3mm的层积层，所以可以使用比φ12mm出料口喷嘴更硬的挤出料，这样可以缩短前一层层积料的硬化时间，就可以允许打印头的运行速度提高一点；由于挤压力度小，这样截面为12×3.2mm出料口喷嘴相对于φ12mm喷嘴，可以在更软的前一层层积层上层积用更短的时间来让模型硬化，从而允许打印头的运行速度进一步提高。在保证模型成功打印的前提下使用相同的材料设置3mm的层高，使用截面为12×3.2mm出料口喷嘴的打印头运行速度可以高于使用φ12mm出料口喷嘴的打印头，更快的打印头运行速度可以直接缩短打印时间。

为了使长条形出料口的打印宽度最大化，需要使其长边随时与出料口的移动轨迹相垂直，因此需要能使出料口转动的驱动机构。

专用型之所以是用横向截面为12×3.2mm的出料口出料挤压成宽12mm、高 3mm的层积层，而不是直接用横向截面为12×3mm的出料口挤出宽12mm、高3mm 的层积层，是考虑到层层叠加需要一定的压力来保证各层之间的粘合，而且模型路径很少是直线，基本上是弧线，直接挤出宽12mm、高3mm的层积容易导致圆弧路径凸起部分层积料不够。考虑到表面张力的原因，可能横向截面为12× 3.2mm的出料口挤出的层高3mm层积层外观也会稍带弧面，可以在专用型喷嘴制作时将3.2mm的直边制作成内凹的弧面来抵消误差，以保证宽12mm、高3mm的层积层更接近方形，以降低层纹对模型外观的影响。当然专用型长方形出料口并不限于12×3.2mm的口径。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于挤出型3D打印机的线型扫描装置，可在保证原有打印精度的基础上成倍提高打印速度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于挤出型3D打印机的线型扫描装置，包括出料件和挤料器，所述挤料器上设有将打印材料挤进出料件内的挤出端，所述出料件上设有截面为长条形的出料口，出料件连接有能使其绕出料口的中心轴线相对挤料器转动的驱动机构。

作为本实用新型的进一步改进，所述出料件为出料旋转套件，其包括内侧为中空且呈锥体状的套碗，所述出料口设置在该套碗内侧截面较小的一端，所述挤出端的外侧壁设有与套碗的内侧相适配的锥面；该装置还包括固定座，所述固定座与出料旋转套件之间设有使套碗内侧与挤出端的锥面紧密贴合的弹性件。

作为本实用新型的更进一步改进，所述出料旋转套件包括与所述弹性件接触的受力环，所述套碗位于所述受力环的中部，两者之间通过镂空部连接，受力环与所述驱动机构连接。