一種顆粒材料擠壓送絲系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種顆粒材料擠壓送絲系統，在送料管外圍裝有云母加熱環，送料倉內裝有可伸縮彈簧和旋轉葉輪，送料倉頂部裝有蓋板，通過伸縮彈簧固定，底部噴嘴設有高溫加熱塊和冷卻風扇，整機固定在一塊鋁型材表面。顆粒材料放入送料倉后，通過葉輪攪拌、下壓等動作，將其顆粒通過送料螺桿進入預加熱的送料管內預加熱，并到達高溫加熱噴嘴區出絲打印，由于送料倉設有送料葉輪和送料管設有預加熱云母環，可解決噴嘴出絲過程的不均勻，斷絲的問題。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及3D打印領域，尤其涉及一種高精度的用于顆粒材料的擠壓送絲系統。
技術介紹
3D打印技術是快速成型技術的一種，它以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層離散和數控成型系統，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，制造出實體產品，形成“數字化制造”。與傳統制造業通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進行定型、切削以最終生產成品不同，3D打印將三維實體變為若干個二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進行生產，大大降低了制造的復雜度。這種數字化制造模式不需要復雜的工藝、不需要龐大的機床、不需要眾多的人力，直接從計算機圖形數據中便可生成任何形狀的零件，使生產制造得以向更廣的生產人群范圍延伸。液態沉積成型(LDM，liquid deposit modeling)是一種類似于熔融沉積成型的3D打印技術，其噴頭為一種擠出機構，能夠將高密度流體通過噴頭逐漸擠出，不同于熔融沉積成型，LDM技術將螺桿擠出技術和壓力擠出技術相結合，精確控制流體的流動，適用于塑料、陶瓷以及食品例如巧克力的3D打印應用。公開號為CN104686765A的專利技術專利披露了一種3D打印巧克力噴頭，擠出頭中安裝有螺旋送料桿，在螺旋送料桿中安裝有末端加熱器和前段加熱器及加熱器導電環，螺旋送料桿通過送料桿傳動齒與送料電機連接，通過將末端加熱器和前段加熱器安裝在螺旋送料桿中，實現更均勻穩定的擠出效果。然而，上述專利僅適用于巧克力這類容易破碎且加熱后流動性顯著提高的材料，并且，在進料變形及融化軟化之后容易出現斷料或空氣段的問題。因此，本領域的技術人員致力于開發一種應用于多種顆粒材料的擠壓送絲系統，用于3D打印領域，拓展了液態沉積成型的可選用材料，并在現有技術的基礎上保證送絲的連續性和穩定性。
技術實現思路
有鑒于現有技術的上述缺陷，本技術所要解決的技術問題是設計一種適用于多種顆粒材料的擠壓送絲系統，并改善目前噴嘴出絲過程的不均勻，斷絲的問題。為實現上述目的，本技術提供了一種顆粒材料擠壓送絲系統，包括驅動部、 送料部和送絲噴頭部，其中，驅動部包括擠出電機和減速機，送料部包括送料倉、送料葉輪、送料管和送料螺桿，送絲噴頭部包括噴嘴、加熱環和高溫加熱塊；其中擠出電機的出軸端連接減速機，擠出電機、減速機和送料螺桿之間通過聯軸器連接傳動；送料倉和送料管之間通過螺栓固定連接，送料葉輪與送料螺桿之間通過螺桿平面臺階固定傳動；噴嘴通過外螺柱與高溫加熱塊相連且通過螺孔栓固定安裝在送料管上，加熱環設置在送料管的外圍。進一步地，送絲噴頭部還包括冷卻風扇，冷卻風扇送風方向為噴嘴的下方。進一步地，加熱環選用云母加熱環，加熱溫度為30～200℃；高溫加熱塊的加熱溫度為高于加熱環的加熱溫度，并設定為30～300℃。進一步地，噴頭的直徑為0.4～2mm。在本技術的較佳實施方式中，送料葉輪上方與葉輪彈簧連接，葉輪彈簧向送料倉壓緊并固定送料葉輪，蓋板及蓋板彈簧位于送料葉輪上方并向下壓緊。本技術具有以下優點：1、送料葉輪通過攪拌、下壓等動作使加入的顆粒材料混合均勻，還促使顆粒向送料管流動，彈簧作用下送料倉被蓋板壓緊，防止物料向上外溢，物料保持緊實也避免了送料管至噴頭路徑中空氣段的產生，保證了給料的連續性；2、使用了預加熱云母加熱環和高溫加熱塊的高溫熔融加熱，兩個階段的加熱溫度配置更適于穩定出絲、不斷絲和不堵頭。以下將結合附圖對本技術的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本技術的目的、特征和效果。附圖說明圖1是本技術的一個較佳實施例的顆粒材料擠壓送絲系統的示意圖；圖2是該顆粒材料擠壓送絲系統的組件分解圖；圖3是該顆粒材料擠壓送絲系統的截面示意圖。附圖標記：1擠出電機，2減速機，3聯軸器，4電機固定板，5.1蓋板及蓋板彈簧，5.2葉輪彈簧，6送料葉輪，7鋁型材，8云母加熱環，9高溫加熱塊，10噴嘴，11冷卻風扇，12送料管，13送料螺桿，14送料倉。具體實施方式如圖1所示為本技術的一個較佳實施例的顆粒材料擠壓送絲系統的整體示意圖，其分解如圖2所示：擠出電機1的出軸端連接減速機2并固定在電機固定板4上，通過減速機2的軸和送料螺桿13之間通過聯軸器3連接傳動，送料葉輪6與送料螺桿13之間通過螺桿平面臺階固定傳動并在上方與葉輪彈簧5.2連接，通過彈簧作用壓向 送料倉14，蓋板及蓋板彈簧5.1位于送料葉輪6上方，通過向下的作用力阻止送料倉14內的顆粒外溢，送料倉14與送料管12之間通過螺栓連接，噴嘴10通過外螺柱與高溫加熱塊9相連且通過孔螺栓同送料管12安裝，云母加熱環8設置在送料管12的外圍，冷卻風扇11緊鄰噴嘴10，送風方向朝向噴嘴10的下方，即熔融的擠出材料成型的位置，最后，整個系統通過鋁型材7與外部機構固定連接。顆粒材料放入送料倉14后，啟動預加熱云母加熱環8對送料管12進行預加熱，顆粒通過驅動電機1驅動送料葉輪6旋轉攪拌，擠壓材料進入送料管12和送料螺桿13之間的腔體，處于半熔融狀態的顆粒材料通過送料螺桿13旋轉進入高溫加熱塊9的加熱區域進行高溫熔融狀態加熱，通過噴嘴10打印出來，由于送料倉14設有送料葉輪6、送料管12設有預加熱云母加熱環8，可解決出絲過程的不均勻，斷絲的問題。實施例1選用打印材料為巧克力。將巧克力顆粒放入送料倉14，并設置云母加熱環8的溫度為30℃，設置高溫加熱塊9的溫度為33℃，巧克力顆粒在送料葉輪6擠入送料管12的過程中逐漸融化，隨0.8mm的噴頭10逐漸擠出，并在成型臺面上經冷卻風扇11固化成型。實施例2選用打印材料為較小的陶泥顆粒。將預先破碎和濕潤的陶泥顆粒放入送料倉14，直接使用送料葉輪6破碎、擠壓，逐漸通過2mm的噴頭10擠出，并在成型臺面上成型，整個成型過程不需要使用加熱部件和冷卻風扇。實施例3選用打印材料為ABS顆粒。將ABS顆粒放入送料倉14，并設置云母加熱環8的溫度為210℃，設置高溫加熱塊9的溫度為230℃，ABS顆粒在送料葉輪6擠入送料管12的過程中逐漸融化，隨0.4mm的噴頭10逐漸擠出，并在成型臺面上經冷卻風扇11固化成型。以上詳細描述了本技術的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本技術的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本
中技術人員依本技術的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種顆粒材料擠壓送絲系統，包括驅動部、送料部和送絲噴頭部，其特征在于，所述驅動部包括擠出電機和減速機，所述送料部包括送料倉、送料葉輪、送料管和送料螺桿，所述送絲噴頭部包括噴嘴、加熱環和高溫加熱塊；其中所述擠出電機的出軸端連接所述減速機，所述擠出電機、所述減速機和所述送料螺桿之間通過聯軸器連接傳動；所述送料倉和所述送料管之間通過螺栓固定連接，所述送料葉輪與所述送料螺桿之間通過螺桿平面臺階固定傳動；所述噴嘴通過外螺柱與所述高溫加熱塊相連且通過螺孔栓固定安裝在所述送料管上，所述加熱環設置在所述送料管的外圍。

【技術特征摘要】
1.一種顆粒材料擠壓送絲系統，包括驅動部、送料部和送絲噴頭部，其特征在于，所述驅動部包括擠出電機和減速機，所述送料部包括送料倉、送料葉輪、送料管和送料螺桿，所述送絲噴頭部包括噴嘴、加熱環和高溫加熱塊；其中所述擠出電機的出軸端連接所述減速機，所述擠出電機、所述減速機和所述送料螺桿之間通過聯軸器連接傳動；所述送料倉和所述送料管之間通過螺栓固定連接，所述送料葉輪與所述送料螺桿之間通過螺桿平面臺階固定傳動；所述噴嘴通過外螺柱與所述高溫加熱塊相連且通過螺孔栓固定安裝在所述送料管上，所述加熱環設置在所述送料管的外圍。2.如...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李豹，
申請(專利權)人：寧波高新區多維時空科技有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33