一种3D打印机的制作方法

一种3d打印机
技术领域
1.本发明涉及3d打印技术领域，尤其是涉及一种3d打印机。


背景技术：

2.3d打印即快速成型的一种，又称为增材制造，它是一种通过逐层打印的方式来构造物体的技术。目前由于需要打印的模型大多都需要由多种颜色组成，而模型是通过单色打印机打印完成后经后期上色制成，或者是通过多彩打印机直接打印制成，如今的多彩打印机，大多都是采用多进多出的方式，即一个喷头组件对应一种颜色，通过多个喷头组件的配合来实现多彩打印，但这种设备由于需要供多个喷头组件工作，往往体积较大且造价较为昂贵，并且维护起来较为繁琐，因此急需对此进行改进。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种3d打印机，多种颜色的导丝共同进入一个喷嘴组件中，通过控制对应的开关组件，从而实现多色打印，大大降低了设备成本。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种3d打印机，包括工作台、移动支架、送丝组件和喷头组件，所述移动支架位于工作台上方，所述送丝组件与移动支架固定连接，所述喷头组件与移动支架固定连接且位于送丝组件下方；
6.所述喷头组件包括喷嘴、加热器、喉管、散热器和开关组件，所述喷嘴、加热器和散热器从下往上依次设置，所述喷嘴包括出料口和多个导料通道，所述喉管和开关组件的数量与导料通道一致，所述喉管贯穿散热器和加热器并插入对应的导料通道内，所述开关组件能够上下移动，所述开关组件包括挡板，所述挡板外侧能够抵接或脱离导料通道下部开口，以使导料通道与出料口阻断或连通；
7.所述送丝组件能够输送导丝，所述送丝组件包括多个送丝单元，所述送丝单元包括驱动轮和从动轮，所述导丝位于驱动轮和从动轮之间，转动所述驱动轮能够输送导丝至喉管内。
8.所述喷头组件还包括电磁组件，所述挡板上部设有阀杆，所述电磁组件内部设有与阀杆对应的电磁铁，所述阀杆与电磁铁能够相互吸合或排斥，用以带动开关组件上下移动。
9.所述喷嘴包括换料腔，所述导料通道与换料腔能够连通或阻断，所述出料口与换料腔连通，所述换料腔上部密封盖合有第一密封盖，所述第一密封盖包括与挡板对应的弧形孔，所述挡板贯穿弧形孔。
10.所述喷嘴包括安装腔，所述安装腔与换料腔通过第一密封盖隔断，所述安装腔上部盖合有第二密封盖，所述第二密封盖下部固定有加热件，所述加热件包括加热腔，所述加热腔紧贴安装腔环形内壁，所述加热腔内设有电热丝。
11.所述挡板上部连接有支撑台，所述阀杆下端与支撑台上部连接，所述阀杆贯穿第二密封盖，所述阀杆环形侧面套设有弹簧，所述弹簧上部抵接第二密封盖下部且弹簧下部抵接支撑台上部。
12.所述第二密封盖上部设有螺纹台，所述螺纹台与加热器螺纹连接，所述第二密封盖下部设有限位环，所述限位环插入加热腔内固定。
13.所述电磁组件包括下壳，所述下壳内设有多个导向孔，所述阀杆上端插入导向孔内且可以沿着导向孔上下移动，所述下壳上部固定有上壳，所述电磁铁安装在上壳内，每个所述电磁铁均对应一个导向孔。
14.所述电磁组件固定在散热器上部所述阀杆贯穿散热器内部。
15.所述工作台上部设有多个卷盘架，所述卷盘架内安装有卷盘，所述导丝绕卷于卷盘。
16.所述移动支架上部设有与送丝单元对应数量的导丝组件，所述导丝组件包括能够沿着轴线旋转的转动柱，所述转动柱端部设有铰座，所述铰座端部铰接有摆动杆，所述摆动杆端部设有导环，所述导丝依次穿过导环、送丝单元并插入喉管内。
17.本发明的有益效果是：
18.1、每个导料通道能够对应一种颜色的导丝，在进行3d打印时，喉管内的导丝位于加热器的部分通过加热器加热融化后流经导料通道，最终从出料口处喷出，通过送丝单元输送导丝，使得融化后的导丝源源不断的喷出，从而实现3d打印作业，并且通过分别控制不同的开关组件开合，可使不同的导料通道在流通状态或阻断状态之间进行切换，从而实现单个喷头组件的多色打印，能够大大降低设备的制造成本以及设备的体积；
19.2、本发明中的导料通道位于喷嘴内，导料通道下部开口与出料口距离较短，能够在切换导料通道时有效的减少出料口处残留的导丝，这种设计不仅能够减少导丝材料的浪费，并且能够提高不同颜色的切换速度，有利于提高打印效率；
20.3、通过对单个电磁铁进行通电，能够控制单个阀杆的上下移动，从而实现导料通道与出料口的连通或者阻断，控制方式简单可靠，通过将电磁组件安装在散热器上部，能够降低加热器产生的热量传导到电磁组件内，通过设置隔热套，能够进一步的降低热量的传导，从而保证电磁组件能够正常工作；
21.4、当在进行3d打印时，加热腔内的电热丝也通电加热，通过设置加热件，能够对喷嘴进行加热，有效的防止导料通道堵塞，提高喷嘴的使用寿命。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；
23.图2为本发明的剖视图；
24.图3为喷头组件的结构示意图；
25.图4为喷头组件的剖视图；
26.图5为图4在a处的放大图；
27.图6为移动支架的结构示意图；
28.图7为导丝组件的结构示意图；
29.图8为第一密封盖的结构示意图。
30.图中：工作台1、第一驱动组件11、支撑架12、第二驱动组件13、第三驱动组件14、卷盘架15、底板2、压块21、底托3、移动支架4、支撑座41、连接部42、第一支撑板43、第二支撑板44、安装板45、安装套46、轴承47、送丝组件5、送丝支架51、驱动轮52、从动轮53、电机54、喷头组件6、喷嘴61、导料通道611、出料口612、换料腔613、安装腔614、加热器62、喉管63、散热器64、进丝套641、隔热套642、电磁组件65、下壳651、导向孔652、上壳653、电磁铁654、固定块655、第一密封盖66、弧形孔661、限位凸起662、开关组件67、挡板671、支撑台672、阀杆673、弹簧674、第二密封盖68、螺纹台381、限位环682、加热件69、加热腔691、电热丝692、导丝组件7、转动柱71、铰座72、摆动杆73、导环74、卷盘8、导丝81。
具体实施方式
31.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
32.在本说明书的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
33.如图1至图8所示，一种3d打印机，包括工作台1、移动支架4、送丝组件5和喷头组件6，所述移动支架4位于工作台1上方，所述送丝组件5与移动支架4固定连接，所述喷头组件6与移动支架4固定连接且位于送丝组件5下方。
34.如图1所示，工作台1包括底板2和第三驱动组件14，工作台1上部安装有第一驱动组件11，底板2与第一驱动组件11连接，并且第一驱动组件11能够带动底板2沿着x轴方向移动，工作台1上部安装有竖直向上设置的支撑架12，所述支撑架12位于底板2两侧，支撑架12内安装有第二驱动组件13，第二驱动组件13上设置第三驱动组件14，且第二驱动组件13能够带动第三驱动组件14沿z轴方向移动，移动支架4与第三驱动组件14连接，并且第三驱动组件14能够驱动移动支架4沿着y轴方向移动，喷头组件6固定连接在移动支架4的端部，当移动支架4沿着y轴移动时，能够同步带动送丝组件5和喷头组件6沿着y轴移动，喷头组件6下部正对底板2上方，通过设置第一驱动组件11、第二驱动组件13和第三驱动组件14，能够实现本发明x、y、z轴方向的打印。
35.其中，本发明中的第一驱动组件11、第二驱动组件13和第三驱动组件14的结构为现有的3d打印机中常用的驱动结构，可以为履带驱动结构或者为丝杆传动结构，因此其具体结构在本说明书中不加以赘述。
36.底板2上部设有底托3，底托3上部抵接有多个压块21，压块21与底板2通过螺栓连接，通过设置压板21，能够将底托3可拆卸的固定在底板2上部，当进行3d打印时，喷头组件6正对底托3进行3d打印，打印的模型可以位于底托3上部。
37.如图3至图5所示，所述喷头组件6包括喷嘴61、加热器62、喉管63、散热器64和开关组件67，所述喷嘴61、加热器62和散热器64从下往上依次设置，所述喷嘴61包括出料口612和多个导料通道611，所述喉管63和开关组件67的数量与导料通道611一致，所述喉管63贯穿散热器64和加热器62并插入对应的导料通道611内，喉管63材质为铜，喉管63位于加热器62的部分能够通过加热器62加热，加热器62为现有技术中的常规产品，其具体结构在本说明书中不加以赘述，喉管63位于散热器64的部分能够通过散热器64散热，并且在本发明中
可以在散热器64外侧安装风扇(图中未示出)，用以提高散热器64的散热效果，喉管63内部与导料通道611连通，通过喉管63分直接连接散热器64、加热器62和导料通道611，能够大大提高安装精度，提高密封效果，防止融化的原材料渗漏。
38.所述送丝组件5能够输送导丝81，所述送丝组件5包括多个送丝单元，所述送丝单元包括驱动轮52和从动轮53，所述导丝81位于驱动轮52和从动轮53之间，转动所述驱动轮52能够输送导丝81至喉管63内，具体为，送丝单元固定在送丝支架51上，送丝单元包括电机54，电机54与驱动轮52连接，通过电机54能够带动驱动轮52转动，导丝81分别抵接驱动轮52和从动轮53的侧壁，送丝单元的数量与喉管63的数量一致，每个送丝单元均可以输送一种颜色的导丝81进入喉管63内，每个导料通道611能够对应一种颜色的导丝81，在进行3d打印时，喉管63内的导丝81位于加热器62的部分通过加热器62加热融化后流经导料通道611，最终从出料口612处喷出，通过送丝单元输送导丝81，使得融化后的导丝81源源不断的喷出，从而实现3d打印作业，并且通过控制不同的开关组件67开合，可使不同的导料通道611在流通状态或阻断状态之间进行切换，从而实现单个喷头组件6的多色打印，能够大大降低设备的制造成本以及设备的体积。
39.本发明中的导料通道611位于喷嘴61内，导料通道611下部开口与出料口612距离较短，能够在切换导料通道611时有效的减少出料口612处残留的导丝81，这种设计不仅能够减少导丝81材料的浪费，并且能够提高不同颜色的切换速度，有利于提高打印效率。
40.本发明中导料通道611的数量在本发明中为四个，因此本发明打印成型的产品最多能有四种不同的色彩，但导料通道611的数量不局限于四个，其数量可以根据打印需求进行设计。
41.所述开关组件67能够上下移动，在本发明中开关组件67的数量也为四个，所述开关组件67包括挡板671，所述挡板671外侧能够抵接或脱离导料通道611下部开口，以使导料通道611与出料口612阻断或连通，具体为，通过控制单个开关组件67的升降能够实现对应的导料通道611与出料口612的连通或者阻断，结构简单可靠。
42.所述喷头组件6还包括电磁组件65，所述挡板671上部设有阀杆673，所述电磁组件65内部设有与阀杆673对应的电磁铁654，所述阀杆673与电磁铁654能够相互吸合或排斥，用以带动开关组件67上下移动。
43.具体为，所述电磁组件65包括下壳651，所述下壳651内设有多个导向孔652，所述阀杆673上端插入导向孔652内且可以沿着导向孔652上下移动，所述下壳651上部固定有上壳653，所述电磁铁653安装在上壳653内，每个所述电磁铁653均对应一个导向孔652，相邻的两个电磁铁653均相互隔离设置，每个电磁铁653均能够单独进行控制，开关组件67的材质为能够被磁铁吸引的材质，通过对单个电磁铁653进行通电，能够控制单个阀杆673的上下移动，阀杆673上下移动可带动挡板671向下抵接或向上脱离导料通道611，从而实现导料通道611与出料口612的连通或者阻断，控制方式简单可靠。
44.所述喷嘴61包括换料腔613，所述导料通道611与换料腔613能够连通或阻断，所述出料口612与换料腔613连通，所述换料腔613上部密封盖合有第一密封盖66，所述第一密封盖66包括与挡板671对应的弧形孔661，所述挡板671贯穿弧形孔661，第一密封盖66为金属材质并与喷嘴61焊接固定通过设置换料腔613和第一封盖66，能够有效的防止融化后的导丝81溢出到安装腔614内。
45.进一步的，所述第一密封盖66侧壁设有限位凸起662，通过设置限位凸起662能够起到定位的作用，提高第一密封盖66的安装精度。
46.所述喷嘴61包括安装腔614，所述安装腔614与换料腔613通过第一密封盖66隔断，所述安装腔614上部盖合有第二密封盖68，所述第二密封盖68下部固定有加热件69，第二密封盖68可拆卸的与喷嘴61固定，所述加热件69包括加热腔691，所述加热腔691紧贴安装腔614环形内壁，所述加热腔691内设有电热丝692，当在进行3d打印时，加热腔691内的电热丝692也通电加热，通过设置加热件69，能够对喷嘴61进行加热，有效的防止导料通道611堵塞，提高喷嘴61的使用寿命。
47.作为优选，所述第二密封盖68下部设有限位环682，所述限位环682插入加热腔691内固定，通过上述设计，能够有效的提高第二密封盖68与加热件69的安装精度。
48.其中，所述第二密封盖68上部设有螺纹台681，所述螺纹台681与加热器62螺纹连接，本发明中，喷嘴61、第一密封盖66、开关组件67、第二密封盖68和加热件69形成一个喷嘴组件，当需要拆卸喷嘴组件时，可以先拆除电磁组件65，使得阀杆673与电磁组件65脱离，再拧动喷嘴组件，使得螺纹台681与加热器62脱离即可拆卸喷嘴组件，大大便于喷嘴组件的维护。
49.所述挡板671上部连接有支撑台672，所述阀杆673下端与支撑台672上部连接，所述阀杆673贯穿第二密封盖68，所述阀杆673环形侧面套设有弹簧674，所述弹簧674上部抵接第二密封盖68下部且弹簧674下部抵接支撑台672上部，通过设置弹簧674，进一步的提高了开关组件67的复位速度，从而能够及时阻断导料通道611与出料口612。
50.所述电磁组件65固定在散热器64上部，所述阀杆673贯穿散热器64内部，散热器64上部设有隔热套642，下壳651侧面连接有固定块655，固定块655下部抵接隔热套642上部并与隔热套642、散热器64通过螺栓连接，通过将电磁组件65安装在散热器64上部，能够降低加热器62产生的热量传导到电磁组件65内，通过设置隔热套642，能够进一步的降低热量的传导，从而保证电磁组件65能够正常工作。
51.其中，散热器64上部设有多个进丝套641，每个进丝套641均对应安装在相应的喉管63上部，导丝81经过送丝组件5后从进丝套641进入喉管63内。
52.如图6和图7所示，所述移动支架4上部设有与送丝单元对应数量的导丝组件7，所述导丝组件7包括能够沿着轴线旋转的转动柱71，所述转动柱71端部设有铰座72，所述铰座72端部铰接有摆动杆73，所述摆动杆73端部设有导环74，所述导丝81依次穿过导环74、送丝单元并插入喉管63内，具体为，所述移动支架4包括支撑座41，支撑座41上部分别设有连接部42、第一支撑板43和第二支撑板44，连接部42与第三驱动组件14连接，第一支撑板43与送丝支架51连接，第二支撑板44上部设有安装板45，安装板朝送丝组件5的一侧设有安装套46，安装套46内固定有轴承47，转动柱71远离铰座72的一端与轴承47连接，通过上述设计，能够实现导丝组件7多角度的移动，大大提高了导丝81的传输效果。
53.所述工作台1上部设有多个卷盘架15，所述卷盘架15内安装有卷盘8，所述导丝81绕卷于卷盘8，导丝组件7位于卷盘8与送丝组件5之间，通过在工作台1上设置卷盘架15，有利于实现导丝81放卷、输送、熔融打印一体式设计。
54.以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。