[发明专利]一种复合式螺杆3D打印设备及打印方法

说明书

本发明公开了一种复合式螺杆3D打印设备及打印方法，该设备包括塑化熔融部分、储料部分和挤出部分，所述塑化熔融部分包括底座、水平设置于底座上的塑化机筒以及位于塑化机筒内的塑化螺杆，所述塑化机筒进料端设置料斗，塑化机筒的出料端通过连接筒连接储料部分和挤出部分；所述储料部分包括垂直连接于连接筒上方的储料筒，所述储料筒内水平设置活塞盖，活塞盖与储料筒的顶盖之间连接弹簧；所述挤出部分包括垂直连接于连接筒末端的挤出机筒，所述挤出机筒内设有挤出螺杆，挤出机筒末端设置喷嘴，本发明所公开的设备及方法可以精确控制出料速度，打印进度高，易控制。

技术领域

本发明涉及一种3D打印设备，特别涉及一种复合式螺杆3D打印设备及打印方法。

背景技术

3D打印技术又称增材制造技术，自诞生以来备受关注，特别是20世纪80、90年代出现井喷式发展，现已在医疗、建筑、航空航天领域、艺术展示等方面得到广泛的应用。

FDM作为3D打印中应用最为广泛的一种工艺，以其材料设备成本低、无污染、环境适应性强等特点得到广泛应用。但FDM柱塞式的挤出方式要求材料自身具有一定的强度充当活塞，且材料必须为线形，线形的打印材料在啮合齿轮的摩擦拖拽作用下进入挤出装置，加热块通电后对线材加热使其变成熔融态，线材依靠自身的强度充当活塞推动熔融态的物料进入打印喷嘴，最后顺利挤出打印。这在一定程度上限制了材料的种类。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合式螺杆3D打印设备及打印方法，以达到不但可以实现粒料打印，还解决了单螺杆挤出打印机头压力大、易堵塞的问题，实现挤出微量可调的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种复合式螺杆3D打印设备，包括塑化熔融部分、储料部分和挤出部分，所述塑化熔融部分包括底座、水平设置于底座上的塑化机筒以及位于塑化机筒内的塑化螺杆，所述塑化机筒进料端设置料斗，塑化机筒的出料端通过连接筒连接储料部分和挤出部分；所述储料部分包括垂直连接于连接筒上方的储料筒，所述储料筒内水平设置活塞盖，活塞盖与储料筒的顶盖之间连接弹簧；所述挤出部分包括垂直连接于连接筒末端的挤出机筒，所述挤出机筒内设有挤出螺杆，挤出机筒末端设置喷嘴。

上述方案中，所述活塞盖上连接有穿出储料筒顶盖的活动杆件，所述活动杆件上设置两个定位夹，所述储料筒顶盖上竖直设置支架，所述支架上设置两个行程开关，两个定位夹位于两个行程开关之间。

上述方案中，所述塑化螺杆通过联轴器一连接电机一，所述挤出螺杆通过联轴器二连接电机二。

上述方案中，所述塑化机筒的进料端与塑化机筒主体之间设置隔热垫圈。

一种复合式螺杆3D打印设备的打印方法，包括如下过程：

(1)首先将打印颗粒由料斗进入塑化熔融部分，在塑化螺杆的机械剪切和外部热场的作用下塑化熔融，并在塑化螺杆的粘性拖拽作用下向前输送；

(2)塑化熔融的物料进入储料筒，此时挤出螺杆静止不动以保证熔融物料顺利进入储料筒；

(3)进入储料筒的物料推动储料筒内活塞盖向上运动，储料筒注满后，塑化螺杆停止转动；

(4)此时，挤出螺杆启动，在弹簧的推力作用下，将熔融物料推出使其进入挤出部分，此时，塑化螺杆不动可以防止物料回流；

(5)当储料筒中的物料全部被推出后，此时，挤出螺杆停止转动，塑化螺杆重新启动，重复上述步骤，完成打印。