一种新型3D打印废料回收再生打印一体化装置的制作方法

一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置
技术领域
1.本发明属于3d打印废料的回收再利用技术领域，尤其是涉及一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置


背景技术：

2.fdm打印机又称熔融性打印机，在3d打印过程中可能因为程序问题或者硬件问题以及周围环境问题、人为操作问题等造成打印错误，再重新打印时会造成材料浪费，一些打印出来经过长时间放置失去使用作用的打印作品随着丢弃，也造成大量材料浪费，因此有必要设计一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置解决以上问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种新型3d打印废料回收再生一体化装置，实现了fdm型3d打印机的打印废料回收及再打印的模块化使用，以减少材料的浪费，并且减小占用的安装空间，并确保对3d打印废料的粉碎充分、彻底，可提高成型质量。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置，包括回收再生机构、打印机构和连通回收再生机构和打印机构的料管，所述的回收再生机构与打印机构呈左右布置，所述的回收再生机构与打印机构之间通过连接架连接；
6.所述的回收再生机构包括机架、粉碎组件、废料进料斗和再生喷头，所述的粉碎组件自上而下贯穿机架，所述的废料进料斗设置在机架的侧方，所述的再生喷头设置在机架下端，所述的粉碎组件包括粉碎舱、螺旋粉碎器和驱动电机，所述的废料进料斗的出料口与粉碎舱连通，所述的再生喷头包括第一加热器、散热风扇和第一挤出喷头，所述第一加热器通过打印结构件连接在粉碎舱的出料端，所述的散热风扇连接在打印结构件的侧面，在第一加热器内开设有自上而下布置且相互连通的第一进料喉管与第一混料腔，所述的第一挤出喷头安装在第一加热器的下端且与第一混料腔连通，第一进料喉管与打印结构件内的通道连通，打印结构件内的通道与粉碎舱连通，所述的螺旋粉碎器的上端通过光轴与驱动电机连接，螺旋粉碎器的下端依次贯穿粉碎舱、打印结构件内的通道和第一进料喉管后伸入第一混料腔中；
7.所述的打印机构包括挤出机和打印喷头，所述的挤出机通过连接架与机架连接，所述的打印喷头设置在挤出机的出料端，所述的挤出机包括进料头、挤出电机、电机齿轮、大齿轮、小齿轮和挤出齿轮，所述的电机齿轮设置在挤出电机的输出轴上，所述的电机齿轮与大齿轮啮合，所述的大齿轮与小齿轮安装在同一根轴上，所述的小齿轮与挤出齿轮啮合，所述的进料头布置在小齿轮与挤出齿轮的啮合点正上方，料管的一端与再生喷头的第一挤出喷头相连，另一端与挤出机的进料头相连，打印料通过进料头后竖直落入小齿轮和挤出齿轮啮合处，经挤出机的出料端挤出后进入打印喷头用于打印。
8.进一步的，所述打印喷头包括第二加热器、散热器、第二挤出喷头、第一冷却风扇、
第二冷却风扇、第三冷却风扇和冷却风涵道结构件，所述散热器安装在挤出机的出料端，所述第二加热器安装在散热器的下方，在第二加热器内设有自上而下布置且相互连通的第二进料喉管和第二混料腔，第二进料喉管与散热器内的通道连通，散热器内的通道与挤出机的出料端连通，所述的第二挤出喷头安装在第二加热器的下端与第二混料腔连通，三个冷却风扇固定在冷却风涵道结构件上，所述的冷却风涵道结构件固定在散热器上。
9.进一步的，打印喷头的三个冷却风扇分别布置在散热器的左右两侧与后方，左右两侧的风扇出风口正对冷却风涵道结构件的涵道。
10.进一步的，所述挤出机还包括调整组件，所述调整组件包括调整弹簧、调整旋钮和调整打印件，所述调整弹簧套在调整旋钮上，所述调整旋钮与调整打印件连接，所述调整打印件设置在安装有挤出齿轮的轴上，通过转动调整旋钮来改变调整弹簧挤压调整打印件，从而调整挤出齿轮与小齿轮之间的间隙，调整挤出的挤压程度。
11.进一步的，穿入第一加热器内一用于冷凝熔融态打印料的冷凝管，所述冷凝管在第一混料腔下方，且冷凝管内流经冷却水。
12.进一步的，所述第一挤出喷头的内径为1.75mm，所述料管为内径2mm外径8mm的空心管，所述料管使得1.75mm的再生打印料可顺着料管进入挤出机的进料头，所述第二挤出喷头的内径为0.4mm。
13.进一步的，在小齿轮及挤出齿轮上均设有若干挤出齿。
14.进一步的，所述废料进料斗的上部为直面，底部为朝向粉碎舱的倾斜面。
15.进一步的，所述废料进料斗和散热风扇同侧布置。
16.进一步的，所述散热风扇通过连接板安装在打印结构件的侧面。
17.相对于现有技术，本发明所述的一种新型3d打印废料回收再生一体化装置具有以下优势：
18.1、本技术通过一体化的废料处理和再生打印设计，使得通过驱动电机带动螺旋粉碎器转动粉碎废料，再通过下端的再生喷头即可实现回收和再生；通过料管连通回收再生机构和打印机构，回收再生的打印料进入到打印机构中由挤出机和打印喷头实现打印，本发明能够将3d打印废料回收与再打印装置一体化，减小占用的安装空间，并确保对3d打印废料的粉碎充分、彻底，可提高成型质量。
19.2、本技术装置中的回收再生机构与打印机构可分别独立使用也可组合起来使用，适用范围广。
附图说明
20.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
21.图1为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的某一角度轴测图；
22.图2为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的另一角度轴测图；
23.图3为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的侧视图；
24.图4为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的回收再生机构的正视图；
25.图5为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的回收再生机构的侧视图；
26.图6为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的回收再生机构的某一角度轴测视图；
27.图7为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的回收再生机构的另一角度轴测视图；
28.图8为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的回收再生机构的剖视图；
29.图9为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的打印机构的正视图；
30.图10为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的打印机构的侧视图；
31.图11为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的打印机构的轴测视图；
32.图12为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的打印机构的正剖视图；
33.图13为本发明实施例所述的一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置的打印机构的侧剖视图；
34.附图标记说明：
35.1、机架；2、废料进料斗；3-打印结构件；4、粉碎舱；5、螺旋粉碎器；6、驱动电机；7、第一加热器；8、冷凝管；9、散热风扇；10、第一挤出喷头；11、第一进料喉管；12、第一混料腔；13、进料头；14、调整弹簧；15、调整旋钮；16、挤出电机；17、电机齿轮；18、大齿轮；19、小齿轮；20、挤出齿轮；21、调整打印件；22、连接架；23、第二加热器；24、散热器；25、第二挤出喷头；26、第一冷却风扇；27、第二冷却风扇；28、第三冷却风扇；29、冷却风涵道结构件；30、第二混料腔；31、第二进料喉管；32、料管。
具体实施方式
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
38.如图1-图13所示，一种新型3d打印废料回收再生打印一体化装置，包括回收再生机构、打印机构和连通回收再生机构和打印机构的料管32，所述的回收再生机构与打印机构呈左右布置，所述的回收再生机构与打印机构之间通过连接架22连接；
39.所述的回收再生机构包括机架1、粉碎组件、废料进料斗2和再生喷头，所述的粉碎组件自上而下贯穿机架1，所述的废料进料斗2设置在机架1的侧方，所述的再生喷头设置在机架1下端，所述的粉碎组件包括粉碎舱4、螺旋粉碎器5和驱动电机6，所述的废料进料斗2的出料口与粉碎舱4连通，所述的再生喷头包括第一加热器7、散热风扇9和第一挤出喷头
10，所述第一加热器7通过打印结构件3连接在粉碎舱4的出料端，所述的散热风扇9连接在打印结构件3的侧面，在第一加热器7内开设有自上而下布置且相互连通的第一进料喉管11与第一混料腔12，所述的第一挤出喷头10安装在第一加热器7的下端且与第一混料腔12连通，第一进料喉管11与打印结构件3内的通道连通，打印结构件3内的通道与粉碎舱4连通，所述的螺旋粉碎器5的上端通过光轴与驱动电机6连接，螺旋粉碎器5的下端依次贯穿粉碎舱4、打印结构件3内的通道和第一进料喉管11后伸入第一混料腔12中；
40.所述的打印机构包括挤出机和打印喷头，所述的挤出机通过连接架22与机架1连接，所述的打印喷头设置在挤出机的出料端，所述的挤出机包括进料头13、挤出电机16、电机齿轮17、大齿轮18、小齿轮19和挤出齿轮20，所述的电机齿轮17设置在挤出电机16的输出轴上，所述的电机齿轮17与大齿轮18啮合，所述的大齿轮18与小齿轮19安装在同一根轴上，所述的小齿轮19与挤出齿轮20啮合，所述的进料头13布置在小齿轮19与挤出齿轮20的啮合点正上方，料管32的一端与再生喷头的第一挤出喷头10相连，另一端与挤出机的进料头13相连，打印料通过进料头13后竖直落入小齿轮19和挤出齿轮20啮合处，经挤出机的出料端挤出后进入打印喷头用于打印。
41.所述打印喷头包括第二加热器23、散热器24、第二挤出喷头25、第一冷却风扇26、第二冷却风扇27、第三冷却风扇28和冷却风涵道结构件29，所述散热器24安装在挤出机的出料端，所述第二加热器23安装在散热器24的下方，在第二加热器23内设有自上而下布置且相互连通的第二进料喉管31和第二混料腔30，第二进料喉管31与散热器24内的通道连通，散热器24内的通道与挤出机的出料端连通，所述的第二挤出喷头25安装在第二加热器23的下端与第二混料腔30连通，三个冷却风扇固定在冷却风涵道结构件29上，所述的冷却风涵道结构件固定在散热器24上。
42.打印喷头的三个冷却风扇分别布置在散热器24的左右两侧与后方，左右两侧的风扇出风口正对冷却风涵道结构件29的涵道。
43.挤出机还包括调整组件，所述调整组件包括调整弹簧14、调整旋钮15和调整打印件21，调整旋钮15为长螺杆，所述调整弹簧14套在调整旋钮15上，所述调整旋钮15与调整打印件21连接，所述调整打印件21设置在安装有挤出齿轮20的轴上，通过转动调整旋钮15来改变调整弹簧14挤压调整打印件21，从而调整挤出齿轮20与小齿轮19之间的间隙，调整挤出的挤压程度。
44.穿入第一加热器7内一用于冷凝熔融态打印料的冷凝管8，所述冷凝管8在第一混料腔12下方，且冷凝管8内流经冷却水。冷凝管8一进一出穿过加热器的两个空心孔，使得熔融态的打印料经重力向下流动后直接被冷凝。
45.所述第一挤出喷头10的内径为1.75mm，所述料管32为内径2mm外径8mm的空心管，所述料管32使得1.75mm的再生打印料可顺着料管32进入挤出机的进料头13，所述第二挤出喷头25的内径为0.4mm。
46.在小齿轮19及挤出齿轮20上均设有若干挤出齿，可增大对打印料挤出的摩擦。
47.废料进料斗2的上部为直面，底部为朝向粉碎舱4的倾斜面，可便于废料进入再生喷头，在废料进料斗2中被粉碎的更充分。
48.废料进料斗2和散热风扇9同侧布置，以节省回收再生机构的结构空间。散热风扇9通过连接板安装在打印结构件3的侧面，安装牢固。
49.所述螺旋粉碎器5和驱动电机6的旋转轴线与第一进料喉管11、第一混料腔12的中心轴均位于同一竖直线上。连接架22固定在挤出机上，可通过螺丝孔与回收再生机构相连，安装牢固。
50.本技术的装置的工作过程为：
51.工作时，将打印废料经废料进料斗2倒入，打印废料受重力经过倾斜的进料斗2和垂直机架1进入粉碎舱4，驱动电机6经由联轴器带动螺旋粉碎器5转动粉碎打印废料，废料在粉碎舱4中进行粉碎，粉碎后的废料经粉碎舱进入第一进料喉管11，在第一进料喉管11中还能够接受螺旋粉碎器5搅拌从而进行充分粉碎；充分粉碎后的废料在第一进料喉管11末端受第一加热器7加热达到熔点，在第一混料腔12中熔化成熔融态，在冷凝管8和散热风扇9的冷却作用下冷却，并经由内径1.75mm的第一挤出喷头10挤出；从而实现废料回收和再生；
52.由于回收再生机构通过连接架22连接有打印机构，因此将内径为1.75mm的第一挤出喷头10挤出的打印料通过料管32输送入挤出机的进料头13中，挤出机的挤出电机16驱动电机齿轮17转动，电机齿轮17带动大齿轮18、小齿轮19转动，小齿轮19与挤出齿轮20啮合，将进料头13进入的打印料缓慢挤出，挤出的打印料进入第二进料喉管31，在第二进料喉管31末端受第二加热器23加热达到熔点，在第二混料腔30中熔化成熔融态，并由内径为0.4mm的第二挤出喷头25挤出，第一冷却风扇26、第二冷却风扇27、第三冷却风扇28随机将挤出的打印料冷却成型，第一冷却风扇26、第三冷却风扇28的冷却风可经冷却风涵道直吹挤出的打印料，加速冷却效果。
53.另外，经内径为1.75mm的第一挤出喷头10挤出后再生的打印料也可存储成打印储备料，回收再生机构和打印机构可分别独立使用也可组合起来进行废料回收再生打印的一体化使用。
54.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。