[实用新型]单电机双色喷头装置及具有该装置的桌面级3D打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别是指一种单电机双色喷头装置及具有该装置的桌面级3D打印机。

背景技术

目前，3D打印技术概念比较火热，它是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料的可粘合性，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术，属于快速成型的一种。在3D打印过程中，原材料被一层一层地叠加成型，不会受到机械加工位置的限制，对于传统机械加工技术难以完成的镂空和网状结构都能够很好地实现。与计算机辅助设计(CAD)的无缝对接，使得3D打印技术摆脱了传统的建模过程，通过计算机三维模型就能够立即打印获得实物，完全数字化控制，在未来的工业设计和产品原型开发等领域都有巨大的潜在应用。同时3D打印技术能够实现原材料的百分之百利用率，高效环保。目前市面上的3D打印机分为工业级和桌面级两种，具有不同的适应性。其中，桌面级3D打印机相比于工业级来说，具有体积小，价格低，使用方便/安全等特点。

熔融沉积成型技术(FDM)在目前的3D打印技术中应用最为广泛，它的工作原理为：由CAD生成实物数据，导入3D打印机的控制软件中，生成热喷头的运动路径。然后热喷头会根据计算机设计好的运动路径在打印平面上进行平面运动，同时热塑性丝状材料由供丝机构运送至热喷头，并在喷头中加热和熔化后变成半液态挤出，并喷涂在工作平台上。喷涂热塑性材料快速冷却后在平台上形成一层厚度约0.1mm的轮廓薄片，形成了一个3D打印截面。将这个作业过程不断循环，承载工作台高度随之不断降低，一层层的熔覆3D打印截面形成多层堆叠，最终获得所需的三维实物。目前最常用的3D打印热熔融耗材是聚乳酸(ABS)。

桌面级3D打印机使用的耗材是线材，正如碳粉是2D打印机所使用的耗材。但不幸的是，不像2D打印机那样，大多数基于FDM的3D打印机不能够在打印中随意生成所需要的颜色。因此，在3D打印之前需要提前选好所需要的颜色的耗材。一年之前，安德烈·蒂曼使用单螺杆挤出机打印机制作出多色彩浮雕设计。3D打印机通过将材料控制在一个层来创造神奇效果，安德烈使这种分层使用不同颜色，但是这种方法需要在分层时不得不用软件停止正在打印的机器，并且手动开关耗材线丝，同时还需要不停留意正在打印的作品，以避免错过颜色的变化。长久以来，多色3D打印也是3D打印领域研究的热点。为了实现多色3D打印，普通FDM成型的3D打印机可以同时配备多个挤出机电机。常用的上位机软件Repetier Host最多可以支持五色打印，但需要同时安装5个挤出机电机，而多个挤出机电机对于桌面级3D打印机来说是不利的，因为多挤出机电机所占空间较大，会降低打印产品的尺寸，同时多挤出机电机之间的调平也比较困难。

实用新型内容

本实用新型提供一种利用单挤出机电机实现双色打印、工作效率高的单电机双色喷头装置及具有该装置的桌面级3D打印机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种单电机双色喷头装置，包括一个挤出机电机，所述挤出机电机的下方设置有带有加热装置的第一喷头和第二喷头，所述挤出机电机的上方设置有与所述第一喷头相对应的第一颜色耗材输送装置和与所述第二喷头相对应的第二颜色耗材输送装置。

进一步的，所述第一颜色耗材输送装置包括第一舵机，所述第一舵机的下方连接有第一轴承，所述第一轴承的一侧连接有第一齿轮，所述第一轴承与第一齿轮之间设置有第一颜色耗材输送通道。

进一步的，所述第二颜色耗材输送装置包括第二舵机，所述第二舵机的下方连接有第二轴承，所述第二轴承的一侧连接有第二齿轮，所述第二轴承与第二齿轮之间设置有第二颜色耗材输送通道。

进一步的，所述第一齿轮与第二齿轮为同一齿轮，并位于所述第一轴承和第二轴承之间。

进一步的，所述第一舵机通过皮带控制连接所述第一轴承，所述第二舵机通过皮带控制连接所述第二轴承。

进一步的，所述第一喷头的末端和第二喷头的末端处于同一水平面。

进一步的，所述第一轴承和第二轴承上设置有盖板。

一种桌面级3D打印机，包括上述单电机双色喷头装置。

本实用新型具有以下有益效果：