一種手動送料和可調節溫度范圍的3D打印筆制造技術

一種手動送料和可調節溫度范圍的3D打印筆，屬于3D打印領域。特征是筆桿是沿軸心線分成上下兩半合并而成。下半部結構是在下筆桿腔內制有固定座，通過固定卡扣將筆芯組件安裝在下筆桿前部。上下支撐架分別固定在下筆桿腔內，上下滾輪分別安裝在上下支撐架上；在下筆桿腔內后方位安裝有電風扇和電路板，在電路板上依次安裝有電源模塊、加熱和電風扇控制模塊及溫度控制調節和顯示模塊。上半部結構是上筆桿殼體是透明材料，輸料管固定安裝在上筆桿腔內，輸料管前端對準上下滾輪相切口處，后端與后端蓋上的進料孔對接，上筆桿后部安裝有加熱啟停按鈕和電風扇啟停按鈕。優點是采用手動送料，減了電機，加熱溫度實現了閉環調節和顯示，提高了控制精度，節約了能源和投資，降低了整個筆體的重量和體積。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
-種手動送料和可調節溫度范圍的3D打印筆
本技術涉及一種手動送料和可調節溫度范圍的3D打印筆，屬于3D打印技術 領域。
技術介紹
3D打印不同于傳統意義上的打印，主要在于它突破了紙張和平面的概念，將原材 料（如ABS塑料、金屬增材材料、非金屬增材材料或可粘合物體等）打印成3D的立體結構 物體，主要有3D打印機和3D打印筆兩種形式。 目前的3D打印機主要是在工業級應用，如將工業設計出的產品直接通過層疊的 方式打印出來，極大地提高了生產效率，快速的將設計藍圖變成現實，體現了目前主流的所 見即所得設計模式，也極大的縮短了產品的設計周期和開發周期。 目前的3D打印筆，主要包括外殼、噴頭、加熱腔、電機裝置、送料管、控制板、按鍵 板以及隔熱和通風裝置等組成。其原理是將ABS塑料加熱成流體狀態后從出料口流出并逐 步冷卻凝固，從而形成立體的三維模型。特別適合工業設計和青少年的學習使用，對于設 計、開拓和訓練其創新思維，建立復雜的空間概念等都有著突破性、不可代替的作用。目前 3D打印筆的主要是以步進式電機驅動為核心送料方式的技術路線，這樣帶來的是生產成本 高、加熱溫度不能調節、筆體體積和重量過大等問題，而且維護成本也大大提高，不利于向 社會大眾推廣。
技術實現思路
本技術目的是提供一種手動送料和可調節溫度的3D打印筆，可克服現有技 術存在的缺點。 本技術是這樣實現的，它包括有下半部組件、上半部組件和后端蓋。打印筆的 筆桿是沿軸心線分成上下兩半合并而成的。其特征在于下半部組件的結構是在下筆桿腔內 前段制有固定座，通過固定卡扣將筆芯組件安裝在下筆桿腔內的前部。上下支撐架分別固 定在下筆桿腔內筆芯組件的后面，上滾輪為主動輪，下滾輪為從動輪，上下滾輪分別安裝在 上下支撐架上；所述筆芯組件的構造是出料芯管前端為制有中心孔的圓錐體，后面是制有 中心孔的圓柱體，圓柱體的后面與隔離管對接，在出料芯管后段圓柱體的外圓周上套裝有 加熱基管，在加熱基管外圓周上纏繞有加熱線圈，在加熱線圈的外圓周上套裝有保溫隔離 管，在加熱線圈和加熱基管的前后兩端分別安裝有保溫密封圈，在隔離管前段外圓周上安 裝有保溫圈；在下筆桿腔內后方位安裝有電風扇和電路板，在電路板上依次安裝有電源模 塊、加熱和電風扇控制模塊以及溫度控制調節和顯示模塊。 所述的筆芯組件中的出料芯管前段圓錐體的中心孔直徑為&，后段圓柱體中心孔 直徑為R，隔離管中心孔直徑為R 2，原坯料的半徑為r，其關系是{ 2i^R= ^ R 所述的筆芯組件中加熱線圈內埋有溫度檢測元件，溫度檢測元件輸出的電壓士的 范圍為Ud-UuVDC，對應的實際加熱攝氏溫度τκ的范圍為0-400°c，加熱線圈電源線和溫度 檢測元件的引腳穿過后保溫密封圈和外界連接，這些引腳通過序號或顏色加以區分。 所述的溫度控制調節和顯示模塊包含調節旋鈕和數碼顯示管，數碼顯示管顯示當 前加熱線圈的實際溫度τκ，調節旋鈕的調節電壓Ut范圍為Ud-UuVDC，調節旋鈕的電壓值u t 和溫度檢測元件的輸出電壓值士同時進入比較器進行比較，當UT彡Ut+AUl，A Ul為實數， 加熱線圈失電停止加熱，當士 < Ut+ Λ u2, Λ u2為實數，加熱線圈得電繼續加熱；加熱和風扇 控制模塊包含加熱LED狀態指示燈和電風扇LED狀態指示燈。 所述上半部組件的結構是上筆桿殼體是透明材料制成的，用于送料的輸料管通過 固定架安裝在上筆桿腔內，輸料管的前端對準上下滾輪相切口處，后端與后端蓋上的進料 孔相對接，上筆桿后部安裝有加熱啟停按鈕和電風扇啟停按鈕。 本技術的優點和積極效果是由于采用手動送料，減少了電機環節，加熱部分 設計緊湊合理，加熱溫度實現了閉環調節和顯示，提高了控制精度，因此節約了能源和投 資，降低了整個筆體的重量和體積，使用更加方便、環保。 【附圖說明】 圖1是本技術總裝立體圖 圖2是下半部組件I示意圖 圖3是筆芯組件剖視圖 圖4是上半部組件II示意圖 圖5是電路板組裝示意圖 圖6是加熱溫度控制流程圖 圖中：I-下半部組件.II-上半部組件· III -后端蓋 1-筆芯組件；3、5、7_第一、第二、第三固定卡扣；2、4、6_第一、第二、第三固定座； 8、10_上下支撐架；9、11_上下滾輪；12-輸料管；13-固定架；14-電風扇；15-電路板； 16-電風扇啟停按鈕；17-加熱啟停按鈕；18-上筆桿；19-下筆桿； 101-出料芯管；102-保溫隔離管；103、106-前后保溫密封圈；104-加熱線圈； 105-加熱基管；107-保溫圈；108-隔離管； 1501-電源模塊；1502-加熱和電風扇控制模塊；1503-溫度控制調節和顯示模塊； 1504-數碼顯示管；1505-加熱LED狀態指示燈；1506-電風扇LED狀態指示燈；1507-調節 旋鈕。 【具體實施方式】 如圖1、2、3、4所示，本技術包括有下半部組件I、上半部組件II和后端蓋III。 打印筆的筆桿是沿軸心線分成上下兩半合并而成。 下半部組件I的結構是在下筆桿19腔內前段制有第一、第二、第三固定座2、4、6， 分別通過采用第一、第二、第三固定卡扣3、5、7將筆芯組件1安裝在下筆桿19的腔內，上下 支撐架8、10分別固定在下筆桿19腔內筆芯組件1的后面，上下滾輪9、11分別安裝在上下 支撐架8、10上，上滾輪9為主動輪，下滾輪11為從動輪；所述筆芯組件1的構造是出料芯管 101前端為制有中心孔的圓錐體，后面是制有中心孔的圓柱體，圓柱體的后面與隔離管108 對接，在出料芯管101后段圓柱體的外圓周上套裝有加熱基管105,在加熱基管105外圓周 上纏繞有加熱線圈104,在加熱線圈104的外圓周上套裝有保溫隔離管102,在加熱線圈104 和加熱基管105的前后兩端分別安裝有保溫密封圈103、106,在隔離管108前段外圓周上安 裝有保溫圈107 ;在下筆桿19腔內后方位安裝電風扇14和電路板15,在電路板15上依次 安裝有電源模塊1501、加熱和電風扇控制模塊1502以及溫度控制調節和顯示模塊1503 ; 所述的筆芯組件1中的出料芯管101前段圓錐體的中心孔直徑為Ri，后段圓柱體 R < R 中心孔直徑為R，隔離管108中心孔直徑為R2，原坯料的半徑為r，其關系是！ R 所述的筆芯組件1中加熱線圈104內埋有溫度檢測元件，溫度檢測元件輸出的電 壓UT的范圍為Ud-UJDC，對應的實際加熱攝氏溫度Τ κ的范圍為0-400°C，加熱線圈104電 源線和溫度檢測元件的引腳穿過后保溫密封圈106和外界連接，這些引腳通過序號或顏色 區分。 所述的溫度控制調節和顯示模塊1503包含調節旋鈕1507和數碼顯示管1504,數 碼顯示管1504顯示當前加熱線圈104的實際溫度Τ κ，調節旋鈕1507的調節電壓Ut范圍為 Ud-UJDC，調節旋鈕1507的電壓值Ut和溫度檢測元件的輸出電壓值UT同時進入比較器進行 比較，當士>隊+八1! 1，八111為實數，加熱線圈104失電停止加熱，當士<隊+八112，八1 1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種手動送料和可調節溫度范圍的3D打印筆，包括有下半部組件(I)、上半部組件(II)和后端蓋(Ⅲ)，打印筆的筆桿是沿軸心線分成上下兩半合并而成；其特征在于下半部組件(I)的結構是在下筆桿(19)腔內前段制有固定座，通過采用固定卡扣將筆芯組件(1)安裝在下筆桿(19)的腔內，上下支撐架(8、10)分別固定在下筆桿(19)腔內筆芯組件(1)的后面，上下滾輪(9、11)分別安裝在上下支撐架(8、10)上，上滾輪(9)為主動輪，下滾輪(11)為從動輪；所述筆芯組件(1)的構造是出料芯管(101)前端為制有中心孔的圓錐體，后面是制有中心孔的圓柱體，圓柱體的后面與隔離管(108)對接，在出料芯管(101)后段圓柱體的外圓周上套裝有加熱基管(105)，在加熱基管(105)外圓周上纏繞有加熱線圈(104)，在加熱線圈(104)的外圓周上套裝有保溫隔離管(102)，在加熱線圈(104)和加熱基管(105)的前后兩端分別安裝有保溫密封圈(103、106)，在隔離管(108)前段外圓周上安裝有保溫圈(107)；在下筆桿(19)腔內后方位安裝電風扇(14)和電路板(15)，在電路板(15)上依次安裝有電源模塊(1501)、加熱和電風扇控制模塊(1502)以及溫度控制調節和顯示模塊(1503)；所述上半部組件(II)的結構是上筆桿(18)殼體是透明材料制成的，用于送料的輸料管(12)通過固定架(13)安裝在上筆桿(18)腔內，輸料管(12)的前端對準上下滾輪(9、11)相切口處，后端與后端蓋(III)上的進料孔相對接，上筆桿(18)后部安裝有電風扇啟停按鈕(16)和加熱啟停按鈕(17)。...

【技術特征摘要】
1. 一種手動送料和可調節溫度范圍的3D打印筆，包括有下半部組件（I)、上半部組件 (II)和后端蓋（III)，打印筆的筆桿是沿軸心線分成上下兩半合并而成；其特征在于下半 部組件（I)的結構是在下筆桿（19)腔內前段制有固定座，通過采用固定卡扣將筆芯組件 (1)安裝在下筆桿（19)的腔內，上下支撐架（8、10)分別固定在下筆桿（19)腔內筆芯組件 (1)的后面，上下滾輪（9、11)分別安裝在上下支撐架（8、10)上，上滾輪（9)為主動輪，下 滾輪（11)為從動輪；所述筆芯組件（1)的構造是出料芯管（101)前端為制有中心孔的圓錐 體，后面是制有中心孔的圓柱體，圓柱體的后面與隔離管（108)對接，在出料芯管（101)后 段圓柱體的外圓周上套裝有加熱基管（105)，在加熱基管（105)外圓周上纏繞有加熱線圈 (104)，在加熱線圈（104)的外圓周上套裝有保溫隔離管（102)，在加熱線圈（104)和加熱 基管（105)的前后兩端分別安裝有保溫密封圈（103、106)，在隔離管（108)前段外圓周上 安裝有保溫圈（107);在下筆桿（19)腔內后方位安裝電風扇（14)和電路板（15)，在電路板 (15)上依次安裝有電源模塊（1501)、加熱和電風扇控制模塊（1502)以及溫度控制調節和 顯示模塊（1503);所述上半部組件（II)的結構是上筆桿（18)殼體是透明材料制成的，用 于送料的輸料管（12)通過固定架（13)安裝在上筆桿（18)腔內，輸料管（12)的前端對準 上下滾輪（9、11)相切口處，后端與后端蓋（III)上的進料孔相對接，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李宏杰，
申請(專利權)人：李宏杰，
類型：新型
國別省市：山西;14