[实用新型]一种面向复杂工件3D打印的FDM喷丝机构

说明书

本实用新型公开了一种面向复杂工件3D打印的FDM喷丝机构，所述FDM喷丝机构包括安装于上方的进丝系统和固定于其下方的出丝系统；在所述进丝系统中，优化与喉管进行连接的L型连接件，在连接架侧方安装风扇调速器，并在所述出丝系统中设计出一种加长喉管以打印复杂工件。所述喷丝机构不仅可以有效解决了FDM三维打印机打印复杂工件的问题，并且进一步解决了目前三维打印中所存在的丝材容易受热膨胀从而导致喷嘴堵塞的问题。本实用新型在提高打印效率和打印产品精度的同时，拓展了FDM三维打印的应用范围，具有较高的经济效益。

技术领域

本实用新型涉及一种面向复杂工件3D打印的FDM喷丝机构，属于3D打印领域设备组件技术领域。

背景技术

熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)3D打印技术是3D打印领域的传统技术之一，因其熔丝逐层堆积成型的制造方式易于实现而受到诸多用户的欢迎，可用于打印各种实物模型甚至实用工件。喷丝机构是这种打印设备的核心部件，目前市场上通常采用短喉管和大加热块组合的传统喷丝机构。由于这种喷丝机构容易与工件发生干涉，因此它只适用于2.5轴打印工艺，无法适用于复杂工件的多轴无支撑3D打印。而复杂工件的无支撑3D打印是当前3D打印技术的重要发展趋势之一。因此，面向复杂工件的多轴无支撑3D打印技术设计出一种干涉少、性能稳定的喷丝结构，对于FDM三维打印技术的发展有着重要的作用。

实用新型内容

为解决现有技术不足等问题，本实用新型的目的在于提供了一种面向复杂工件3D打印的FDM喷丝机构，有效的解决了多轴打印中打印复杂工件并且防止堵丝的问题，为多轴3D打印中出的该类问题提供了有效的解决方法，该实用新型具有成本低，加工效率高、可操作性强等特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种面向复杂工件3D打印的FDM喷丝机构，包括进丝系统和出丝系统；所述进丝系统包括连接架、压紧螺丝、压紧块、紧压弹簧、紧固螺栓、调节螺钉、进料齿轮、压紧轮和步进电机；所述出丝系统包括喉管、喷嘴和加热块；所述进丝系统还包括散热风扇，用于降低喉管温度。

进一步的，还包括L型连接件，所述L型连接件由竖板和横板组成；竖板上设有通孔，竖板的外侧面固定于连接架的一侧，步进电机固定于连接架的另一侧，其输出轴穿过所述通孔，且输出轴露出通孔的一端固定有进料齿轮；压紧块的几何中心与竖板的内侧面铰接，压紧块上纵向贯穿有压紧螺丝，紧固螺柱固定于横板上表面，调节螺钉纵向依次贯穿横板和紧固螺柱，调节螺钉与压紧螺丝之间连接有紧压弹簧；压紧块的下方设有压紧轮；横板上设有纵向通孔，用于穿过PLA丝材。

步进电机带动进料齿轮传动，进料齿轮、压紧轮和压紧块、紧压弹簧在共同作用下将丝材送进下方的出丝系统以实现成送丝动作。紧压弹簧一方面用于手动换丝，另一方面可以防止丝材在进给过程中跳动。紧压弹簧套在压紧块上的压紧螺丝和固定于L型连接件上调节螺钉上的紧固螺柱，通过拧紧/放松压紧螺丝可以改变压紧块和L型连接件的横板的有效距离，通过拧紧/放松调节螺钉可以调节紧压弹簧的松紧度。压紧块的几何中心固定在L型连接件的竖板上，其可以手动压紧/放松，压紧轮固定在压紧块上将丝材推到进料齿轮上便于进丝。

进一步的，所述散热风扇的前后分别设有前导风罩和后导风罩，前导风罩固定于所述横板，散热风扇固定于前导风罩，后导风罩固定于前导风罩。

进一步的，还包括风扇调速器，固定于所述连接架，风扇调速器电性连接所述散热风扇。

所述风扇调速器连接在连接架的一侧，其在散热过程中起着举足轻重的作用。打印复杂工件对于工艺要求极高，因此打印速度之类的参数在不同时间段都不同，而丝材堵塞可能出现在任何一个环节，因此该开调速器可以实现在各个时段调节风扇的温度，同时技术人员也可以根据打印的状况进行手动调节，确保喷嘴的温度始终在合适范围内。

进一步的，所述纵向通孔内安装直通管道，直通管道的上端延伸至进料齿轮和压紧轮下方，下端与喉管连接。