[实用新型]分级式颗粒原料3D打印成型挤出装置

说明书

本实用新型涉及3D打印注塑领域，尤其涉及一种结构简单、精确控制挤出量、提高成型质量的分级式颗粒原料3D打印成型挤出装置。颗粒料仓和流体料仓之间通过熔融料筒连通，供料螺杆伸入该熔融料筒中；挤出电机连接有伸入流体料仓以及挤出料筒的挤出螺杆；熔融料筒、流体料仓、挤出料筒的外部均设置有加热装置。本实用新型的分级式颗粒原料3D打印成型挤出装置，原料颗粒进入颗粒料仓经过熔融料筒的加热装置熔化后进入流体料仓，从流体料仓末端的挤出料筒挤出，无需加料段、压缩段、计量段的螺杆，采用普通等距螺杆即可，而且通过两级分体的加热，能够排出空气，使得出料更加均匀和凝实，具有结构简单、精确控制挤出量、提高成型质量的特点。

技术领域

本实用新型涉及3D打印注塑领域，尤其涉及一种结构简单、精确控制挤出量、提高成型质量的分级式颗粒原料3D打印成型挤出装置。

背景技术

FDM(熔融沉积成型)3D打印技术目前主要通过加热丝状材料成型，该技术主要问题有以下几点：①丝状材料线径较小，市面一般为0.5kg～1kg/卷分装，对尺寸要求大的物体成型时需要更换很多次材料卷。②由于FDM挤出机是利用送丝轮与丝状材料的摩擦力把材料送入挤出机后热熔成型，部分强度太低(如蜡)、弹性太大(如热塑性橡胶)的材料不适合以丝状形态送入FDM挤出机。③丝状材料的原料一般是颗粒状，加工成丝状材料需要经过加工工序，增加材料成本。目前已有一些改进技术，如西安科技大学的发明申请号201520165543.9、清华大学的发明申请号201810321090.2、上海酷鹰机器人科技有限公司的发明申请号201821776437.4，把螺杆挤出引入到FDM技术相结合，实现颗粒原料挤出3D打印成型，一定程度上解决了前述3个问题。现有改进技术主要有二种做法：第一种是基本上采用单螺杆式注塑机来取代丝状材料挤出机，具备加料段(输送段)、压缩段(塑化段)、计量段，这种方式现存问题有：①注塑机螺杆因为有加料段、压缩段、计量段，螺纹有较复杂变化，料筒自带排气机构既要排气又要防止冒料，加工难度大，成本较高；②注塑机螺杆有长径比、压缩比，原料从颗粒到压缩再到熔融挤出过程复杂，挤出量与电机转速计算关系式复杂且仅为理论值，实际量难以精准控制，不利于现有3D打印机软件对挤出量的精准控制。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种结构简单、精确控制挤出量、提高成型质量的分级式颗粒原料3D打印成型挤出装置。

本实用新型采用的技术方案是：分级式颗粒原料3D打印成型挤出装置，包括颗粒料仓和流体料仓，在该颗粒料仓的顶部设置有第一安装板，在所述的第一安装板上安装有供料电机，该供料电机连接有伸入颗粒料仓的供料螺杆；所述的颗粒料仓和流体料仓之间通过熔融料筒连通，所述的供料螺杆伸入该熔融料筒中；在所述的流体料仓的顶部设置有第二安装板，下部设置有挤出料筒，在该第二安装板上安装有挤出电机，该挤出电机连接有伸入流体料仓以及挤出料筒的挤出螺杆；在所述的熔融料筒的外部、流体料仓的外部以及挤出料筒的外部均设置有外表面带保温隔热层的加热装置，在所述的挤出料筒的末端连接有挤出喷嘴。

为更好地实现本实用新型，所述的供料螺杆与供料电机通过第一联轴器连接，所述的挤出螺杆与挤出电机通过第二联轴器连接。

为更好地实现本实用新型，在所述的第一安装板上设置有进料软管，该进料软管连接有外部供料机构。

为更好地实现本实用新型，在所述的第一安装板上连接有伸入颗粒料仓的供料探测器，在所述的第二安装板上连接有伸入流体料仓的流体探测器。

为更好地实现本实用新型，所述的供料探测器和流体探测器一般采用漫反射光电探测器或激光探测器、电容式探测器，亦可采用超声波、微波等现有探测技术。

为更好地实现本实用新型，在所述的流体料仓的上部设置有靠近第二安装板的排气溢流孔。

为更好地实现本实用新型，在所述的熔融料筒的末端设置有过滤网。