[发明专利]一种熔融沉积3D打印用线材接线器组件

说明书

本发明公开了一种熔融沉积3D打印用线材接线器组件，包括接线器内套和加热器；接线器内套包含第二固定部、第三固定部、第四固定部和设有限位槽的第一固定部；第一固定部和第二固定部拼接固定在一起后构成第一通道；第三固定部和第四固定部拼接固定在一起后构成第二通道；第一固定部和第三固定部相连，第二固定部和第四固定部相连；加热器类似于老虎钳，钳头的内侧设有平面形缺口和半圆形缺口；平面形缺口与限位槽的尺寸一致，且其背面加置PTC加热片；半圆形缺口的尺寸和第二固定部的尺寸一致。本发明能够实现FDM线材一体化封装连接过程，线材对接处平滑，不用后处理可直接用于打印。

技术领域

本发明涉及一种熔融沉积3D打印用线材接线器组件，属于FDM （熔融沉积成型）3D打印领域。

背景技术

3D打印技术，也被称为AM（增材制造）,目前已被广泛用于科学研究、工业生产和高精尖加工等领域。该技术基本过程为：预先设计好将CAD（计算机辅助设计）模型，利用3D 打印控制系统（计算机）对其进行离散化处理，获得对应于三维模型的一组二维数据信息；然后用二维数据信息驱动3D打印机，通过叠层堆积的方式最终获得完整的三维实体。FDM打印技术属于挤出式3D打印技术大类，是一种常见而且广泛应用的3D打印技术。该技术通常是将热塑性线材经供丝系统输送至挤出喷头处，在喷头中加热至半熔态，然后挤出并在工作平台上构筑三维实体。

目前市场上主流的热塑性线材包括：PLA（聚乳酸）、ABS（丙烯腈-苯乙烯塑料）、PC（聚碳酸酯）、HIPS（高冲击强度聚苯乙烯）和PA（尼龙）等，也包括一部分用于特殊用途的功能化的线材。线材的主要直径有1.75mm和3.00mm，与常见的FDM打印系统匹配。

FDM打印在模具、工艺品模型、机械零部件等方面广泛应用，但是成型速度较慢，线材耗费量大，使得其在大型物件的构筑过程中面临巨大的挑战。此外，FDM多材料打印也逐渐成为市场需求，但是目前的FDM主要是单喷头和双喷头，要满足多材料打印也存在一定的困难。而解决上述问题的关键在于FDM线材之间能够实现简便灵活的对接。一般的解决办法有直接将线材末端切平，通过直接加热或者胶水粘接的方式进行连接，然后再用刀片或者砂纸进行切削打磨，以适应于FDM挤出头。该方法操作不便，线材对接处质量差，容易断裂，影响打印产品的质量。目前有报道一些用于FDM线材对接的工具，比如一种类似于老虎钳的加热夹具，能够实现线材对接，但是其操作不便，工艺过程繁琐，最终线材的对接处仍然需要打磨处理。专利CN201610488811.X公开了一种FDM 3D打印机耗材连接装置及其使用方法。该发明具体包括可拆卸的第一固定部和第二固定部，所述的第一固定部和第二固定部拼接固定在一起后构成可供3D打印线材穿过的第一通道和第二通道，第一通道和第二通道之间为可供加热线材对接端的工作区域。该发明虽然可以实现较好的线材连接，但是线材对接处是在暴露的情况下进行加热，采用明火或者其他的加热方式，直至熔化，最后需要手动推至相应的通道中进行冷却，对接好的线材还需要后期稍微修整至合适的尺寸用于FDM打印。整个操作工艺较为繁琐，不便作为FDM打印机配套的工具，明火的加热方式使得其在使用过程中存在安全隐患。此外，由于不同材料的熔融温度存在差异，从而限制了利用该方法实现不同种线材对接。

综上，现在迫切需要一种一体化、工具化的FDM线材连接装置，同时要求操作简便，安全性高，能够满足多种线材连接要求，适合向市场推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种熔融沉积3D打印用线材接线器组件。

本发明所述接线器组件是一种一体化封装的FDM线材连接装置，具备操作简单，安全可靠的工作特性，能够快速、高效的实现不同线材对接，同时该接线器内套可以定制为1.75 mm和3.00 mm，能够通过接线器内套的更换来简单地实现目前市场上主流FDM线材的连接。本发明可以作为工具型的产品向市场推广应用。