[发明专利]用于3D打印机的废料回收再生装置

说明书

本发明涉及一种用于3D打印机的废料回收再生装置，该装置的壳体内的上部设置所述驱动单元，壳体内的中部设置回收单元和挤出单元，壳体内的下部设置冷却单元；挤出单元，包括：挤出锥，具有截头倒锥形结构，设置于回收单元内部；以及挤出喷嘴，设置于回收单元出口处；驱动单元，通过驱动轴与挤出单元的挤出锥连接；回收单元，包括：回收舱，用于盛放3D打印机废料，回收舱的下部为倒锥形结构，能够与挤出锥配合以实现对回收舱内的废料进行挤压；冷却单元，用于自所述挤出喷嘴挤出的物料。该装置可以将3D打印产生的废料进行回收再利用，把废料再生转化为丝材，能够优化丝材的挤出速度和挤出压力，其结构紧凑、简单，废料回收成本低、效率高。

技术领域

本发明涉及用于3D打印机的废料回收再生装置，属于3D打印设备领域。

背景技术

3D打印是一种“增材制造”的快速成型技术。在3D打印中，按照计算机数字模型文件以逐层打印方式来构造各种真实的三维实物。

近年来，桌面级(或消费级)3D打印机也越来越受人青睐，特别是适合在家庭、学校或实验室中使用，这是因为桌面级3D打印机操作简单、成本较低。

目前，市场上的桌面级3D打印机采用的多为FDM技术，所使用的材料主要为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)和聚乳酸(PLA)。ABS和PLA一般以丝卷的形式提供。由于桌面级3D打印机的打印温度限制，所以更多用比ABS熔点低且更为环保的PLA。但是，PLA突出的缺点是成本较高。

3D打印中会产生废料，例如有打印产品与模型设计不匹配、原材料过剩、原材料老化等，更常见的是打印失败或打印不满意。有调查结果显示，3D打印所浪费的支撑材料重量占成品模型重量的10％左右。另外，考虑到良品率与人为因素，15％以上的PLA造型材料将被浪费。如此严重的浪费现象既不经济，也不环保，因此，如何高效地回收利用产生的废料成为目前研究的热点之一。

关于解决上述废料重复利用的问题，已经提出了多种解决方案。

一种解决方案是液氮粉碎机。普通粉碎机在常温下对物料进行粉碎时容易产生较高的工作温度，不利于对温度敏感物料的粉碎加工。采用液氮粉碎机可以完美实现对这类物料的粉碎处理。而且，液氮对物料进行粉碎的过程也比较安全可靠，一些不易粉碎的物料在加入液氮后也变得易于粉碎。但是，制造液氮不环保且成本极高；同时，这种方案提供的再生物料只能是粉末形式。因此，尤其是对于桌面级3D打印机来说，这种方案的可行性差。

另一种解决方案是单螺杆耗材回收机。该单螺杆耗材回收机使用的原料是塑料颗粒，通过加热并通过螺杆来挤压可以将粒料转化为丝材。但是，这种回收机价格昂贵，且重量与体积偏大。

因此，急需一种适用于桌面级3D打印机使用的废料回收再生装置。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于3D打印机的废料回收再生装置，尤其是提供一种适用于桌面级3D打印机使用的废料回收再生装置，以解决上述提到的可行性差、回收机价格昂贵、重量与体积偏大等问题。本发明结构紧凑、简单，便于操作，废料回收成本低、效率高。本发明提供的废料回收再生装置，能够把废料直接再生转化为丝材形式，而且本发明装置的结构能够优化丝材的挤出速度和挤出压力。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种用于3D打印机的废料回收再生装置，该废料回收再生装置包括：壳体、驱动单元、回收单元、挤出单元以及冷却单元；其中，

所述壳体内的上部设置所述驱动单元，所述壳体内的中部设置所述回收单元和所述挤出单元，所述壳体内的下部设置所述冷却单元；

所述挤出单元，包括：挤出锥，具有截头倒锥形结构，设置于所述回收单元内部；以及挤出喷嘴，设置于所述回收单元出口处；