一種改進的fdm型3d打印機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改進的FDM型3D打印機。
【背景技術(shù)】
[0002]熔融擠出成型(FDM) 3D打印機的材料一般是熱塑性材料，如ABS或PC塑料，以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化，然后噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運動，并將熔化的材料擠出。擠出的材料在空氣中迅速固化，并與周圍的材料粘結(jié)、堆積，進而成型出完整的實體零件。
[0003]目前，市面上的FDM型3D打印機大多存在以下缺陷:
[0004](I)打印機缺乏保護裝置，打印頭、工作平臺等部位都是直接暴露在外面，因而容易使外部的灰塵進入到3D打印機中，導(dǎo)致故障的發(fā)生，縮短了 3D打印機的使用壽命。
[0005](2)打印機頭上通常只設(shè)有一個噴頭和噴嘴，當需要利用不同口徑噴嘴來打印產(chǎn)品時，必須更換整個打印機頭，如此一來便帶來了操作上的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種改進的FDM型3D打印機，主要解決FDM型3D打印機缺乏保護裝置、且打印頭更換不便的問題。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種改進的FDM型3D打印機，包括設(shè)有底座、工作平臺、Z軸升降機構(gòu)和打印頭的打印機主體；所述工作平臺和Z軸升降機構(gòu)均設(shè)置在底座上，所述打印頭中設(shè)有出料通道，還包括同時套在工作平臺、Z軸升降機構(gòu)和打印頭外部的防塵保護罩，均布在該打印頭上的噴頭，設(shè)置在該噴頭中、且至少為四個口徑大小不一的噴嘴，開設(shè)在打印頭一側(cè)的齒輪槽，貫穿打印頭和齒輪槽的固定桿，設(shè)置在該齒輪槽中、且與其嚙合的第一齒輪，與該第一齒輪嚙合并構(gòu)成傘副齒輪的第二齒輪，轉(zhuǎn)軸與該第二齒輪連接的驅(qū)動電機，以及與該驅(qū)動電機連接、用于控制其正反轉(zhuǎn)的微控制器；所述打印頭通過固定桿與Z軸升降機構(gòu)連接并可在其帶動下沿著Z軸方向往復(fù)移動。
[0009]進一步地，所述防塵保護罩上開設(shè)有可視窗口。
[0010]再進一步地，所述出料通道包括均設(shè)置在打印頭中且依次連通的圓柱形上孔、圓錐形中孔、圓柱形延長孔和圓柱形緩沖下孔；所述噴嘴與圓柱形緩沖下孔連通。
[0011]更進一步地，所述圓柱形緩沖下孔內(nèi)徑大于圓柱形延長孔內(nèi)徑。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0013](I)本發(fā)明通過設(shè)置的防塵保護罩，能夠有效地將打印機保護起來，降低故障率，延長器使用壽命，而開設(shè)的可視窗口，則可以方便工作人員觀察和了解打印的情況。
[0014](2)本發(fā)明在打印頭上設(shè)置多個噴頭和口徑大小不一的噴嘴，并通過傘副齒輪傳動的方式帶動打印頭及其上的噴頭和噴嘴轉(zhuǎn)動，從而在需要更換不同口徑大小的噴嘴時，可以實現(xiàn)噴嘴的快速切換，無需更換整個機頭，進而大幅方便了打印機的操作。
[0015](3)現(xiàn)有的FDM型3D打印機，其在打印過程中，如果中途有暫停，則再繼續(xù)打印時，容易出現(xiàn)ABS塑料絲無法繼續(xù)往前送料的現(xiàn)象；究其原因，主要是ABS塑料絲會受熱膨脹，然后對外產(chǎn)生作用力，當作用力作用在機頭的出料通道內(nèi)壁上時，出料通道內(nèi)壁沿其表面垂直方向會給塑料絲一個表面的反作用力，即給予了塑料絲一個較大的摩擦力和擠壓力，從而帶動塑料絲向出料通道內(nèi)壁上下兩端移動而造成堵塞。本發(fā)明則對出料通道進行了改進，其通過分段設(shè)計出料通道的方式，在圓柱形上孔、圓錐形中孔、圓柱形延長孔和圓柱形緩沖下孔的作用下，塑料絲在圓錐形中孔和圓柱形延長孔中受熱膨脹后，其膨脹擠壓力作用在錐形的孔壁上時，孔壁將沿其表面向下呈一定的傾斜角度給予塑料絲表面反作用力，如此一來便可減小塑料絲與通道內(nèi)壁之間形成的摩擦力，并且有利于塑料絲向圓柱形緩沖下孔輸送，進而便可以很好地避免發(fā)生噴嘴堵塞。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為出料防堵通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中，附圖標記對應(yīng)的零部件名稱為:1_底座，2-工作平臺，3-Z軸升降機構(gòu)，4-打印頭，5-圓柱形上孔，6-圓錐形中孔，7-圓柱形延長孔，8-圓柱形緩沖下孔，9-噴頭，10-噴嘴，11-固定桿，12-第一齒輪,13-第二齒輪,14-驅(qū)動電機,15-微控制器,16-防塵保護罩，17-可視窗口。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明包括設(shè)有底座1、工作平臺2、Z軸升降機構(gòu)3和打印頭4的打印機主體；所述工作平臺2和Z軸升降機構(gòu)3均設(shè)置在底座I上，所述打印頭4中設(shè)有出料通道，還包括同時套在工作平臺2、Z軸升降機構(gòu)3和打印頭4外部的防塵保護罩16，均布在該打印頭上的噴頭9，設(shè)置在該噴頭9中、且至少為四個口徑大小不一的噴嘴10，開設(shè)在打印頭4 一側(cè)的齒輪槽，貫穿打印頭4和齒輪槽的固定桿11，設(shè)置在該齒輪槽中、且與其嚙合的第一齒輪12，與該第一齒輪12嚙合并構(gòu)成傘副齒輪的第二齒輪13，轉(zhuǎn)軸與該第二齒輪13連接的驅(qū)動電機14，以及與該驅(qū)動電機14連接、用于控制其正反轉(zhuǎn)的微控制器15 ;所述打印頭4通過固定桿11與Z軸升降機構(gòu)3連接并可在其帶動下沿著Z軸方向往復(fù)移動。本實施例中，所述防塵罩16上還設(shè)有可視窗口 17。
[0021]進一步地說，本發(fā)明還對出料通道進行了改進，如圖2所示，該出料通道包括均設(shè)置在打印頭4中且依次連通的圓柱形上孔5、圓錐形中孔6、圓柱形延長孔7和圓柱形緩沖下孔8 ;所述噴嘴10與圓柱形緩沖下孔8連通。本實施例中，所述圓柱形緩沖下孔8內(nèi)徑大于圓柱形延長孔7內(nèi)徑。
[0022]本發(fā)明使用改進后的打印頭進行打印的主要過程為:當打印機需要更換到不同口徑的噴嘴時，利用微控制器控制驅(qū)動電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，驅(qū)動第二齒輪轉(zhuǎn)動，第二齒輪轉(zhuǎn)動的同時驅(qū)動第一齒輪，繼而通過齒輪槽的作用，使打印頭繞固定桿轉(zhuǎn)動，并使打印頭上相應(yīng)口徑的噴嘴轉(zhuǎn)動到合適位置，進而即可完成對噴嘴的更換，其更換方式簡單、方便；設(shè)置的防塵保護罩16則可以全面對3D打印機進行防護，避免外界灰塵和異物進入到打印機中，造成打印機故障，從而損壞打印機。而通過改進后的出料通道的作用，可以在使用噴嘴進行出料打印時，確保噴嘴不被堵塞。
[0023]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。凡是根據(jù)上述描述做出各種可能的等同替換或改變，均被認為屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種改進的FDM型3D打印機，包括設(shè)有底座⑴、工作平臺⑵、Z軸升降機構(gòu)(3)和打印頭(4)的打印機主體；所述工作平臺(2)和Z軸升降機構(gòu)(3)均設(shè)置在底座(I)上，所述打印頭(4)中設(shè)有出料通道，其特征在于:還包括同時套在工作平臺(2)、Z軸升降機構(gòu)(3)和打印頭(4)外部的防塵保護罩(16)，均布在該打印頭上的噴頭(9)，設(shè)置在該噴頭(9)中、且至少為四個口徑大小不一的噴嘴(10)，開設(shè)在打印頭(4) 一側(cè)的齒輪槽，貫穿打印頭(4)和齒輪槽的固定桿(11)，設(shè)置在該齒輪槽中、且與其嚙合的第一齒輪(12)，與該第一齒輪(12)嚙合并構(gòu)成傘副齒輪的第二齒輪(13)，轉(zhuǎn)軸與該第二齒輪(13)連接的驅(qū)動電機(14)，以及與該驅(qū)動電機(14)連接、用于控制其正反轉(zhuǎn)的微控制器(15);所述打印頭(4)通過固定桿(11)與Z軸升降機構(gòu)(3)連接并可在其帶動下沿著Z軸方向往復(fù)移動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進的FDM型3D打印機，其特征在于:所述防塵保護罩(16)上開設(shè)有可視窗口 (17)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種改進的FDM型3D打印機，其特征在于:所述出料通道包括均設(shè)置在打印頭(4)中且依次連通的圓柱形上孔(5)、圓錐形中孔￠)、圓柱形延長孔(7)和圓柱形緩沖下孔(8);所述噴嘴(10)與圓柱形緩沖下孔(8)連通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改進的FDM型3D打印機，其特征在于:所述圓柱形緩沖下孔(8)內(nèi)徑大于圓柱形延長孔(7)內(nèi)徑。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種改進的FDM型3D打印機，包括設(shè)有底座、工作平臺、Z軸升降機構(gòu)、打印頭的打印機主體，打印頭中設(shè)有出料通道，還包括防塵保護罩，均布在打印頭上的噴頭，設(shè)在噴頭中的噴嘴，設(shè)在打印頭一側(cè)的齒輪槽，貫穿打印頭和齒輪槽的固定桿，設(shè)在齒輪槽中的第一齒輪，與第一齒輪嚙合并構(gòu)成傘副齒輪的第二齒輪，與第二齒輪連接的驅(qū)動電機，以及與驅(qū)動電機連接的微控制器；打印頭通過固定桿與Z軸升降機構(gòu)連接。本發(fā)明通過設(shè)置防塵保護罩，可以避免外界灰塵進入到3D打印機中，而設(shè)置多個噴頭和噴嘴，并利用傘副齒輪的傳動，實現(xiàn)了噴嘴的快速切換，其無需更換機頭；同時，本發(fā)明通過改進出料通道的結(jié)構(gòu)，從而也避免了噴嘴的堵塞。
【IPC分類】B29C67/00
【公開號】CN105619813
【申請?zhí)枴緾N201410624816
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】成都美律科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年11月7日