[发明专利]一种适合大中型3D打印机的快拆式挤出系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种适合大中型3D打印机的快拆式挤出系统，该挤出系统包括送丝系统总成、喉管和挤出喷嘴，送丝系统总成通过喉管与挤出喷嘴相连，喉管由热端喉管和分布式隔热复合喉管支架组成；分布式隔热复合喉管支架通过螺纹紧固连接在送丝系统总成的下端出料口端部，分布式隔热复合喉管支架下端套合紧固安装热端喉管，热端喉管下端螺纹安装挤出喷嘴；挤出系统还包括快拆加热块，快拆加热块套合于热端喉管外部，在快拆加热块上还固定安装有加热器及温度控制器，加热器及温度控制器用于控制快拆加热块加热热端喉管内的3D打印耗材。本发明相较传统3D打印成型挤出系统具有结构稳定、可快速更换挤出喷嘴和热端喉管、维护简便、打印速度快等优点。

技术领域

本发明涉及3D打印机挤出系统领域，尤其涉及一种适合大中型3D打印机的快拆式挤出系统及其工作方法。

背景技术

在FDM工艺形式3D打印机打印过程中，传统的小型3D打印系统，其挤出系统打印工艺在300mm³成型尺度，打印速度及质量表现良好。但当打印体积增加至1000mm³，即大中型3D打印机存在以下几点问题：

1、由于打印尺度增加，挤出喷嘴在实际作业过程中受到各方向扰动将增加数倍。在传统的3D打印机的挤出系统中喉管为单只，串接快拆加热块与送丝系统总成，为减少热量上传，导致喉管上部温度过高，3D打印耗材软化，影响送料。常采用中间薄壁管形式，增加热阻，一般中间段外径6mm、内径4mm，壁厚不超过1mm，甚至部分喉管中间薄壁部分外侧为6mm的螺纹。因此极易在3D打印的高频次移动与打印件剐蹭中疲劳失效并断裂。

2、大尺寸打印机要求，挤出喷嘴应当可以快速切换小件精密打印以及快速大件打印模式。传统结构中挤出喷嘴与喉管共同固定于加热块。一般安装过程中需进行高温密封胶脂密封，极难拆卸。即使重新拆卸安装，也无法快速有效更换挤出喷嘴。一般需半小时以上拆装调试。且容易产生漏液，影响打印质量。

3、传统挤出系统打印流量不超过14ml/s,因其加热熔腔过小，加热能力区域不足，打印效率不高。

发明内容

针对现有技术中3D打印机挤出系统存在的上述问题，本发明提供一种适合大中型3D打印机的快拆式挤出系统及其工作方法，采用模块化3D打印挤出系统，在保证系统结构强度下，加强散热与隔热，该系统有效适应大尺寸打印机型性能特点，有效提高打印稳定性及打印速度，具有较高的实用性。

一种适合大中型3D打印机的快拆式挤出系统，其特征在于，所述挤出系统包括送丝系统总成、喉管和挤出喷嘴，所述送丝系统总成通过所述喉管与所述挤出喷嘴相连，其特征在于，所述喉管由热端喉管和分布式隔热复合喉管支架组成；

所述分布式隔热复合喉管支架通过螺纹紧固连接在所述送丝系统总成的下端出料口端部，所述分布式隔热复合喉管支架下端套合螺纹紧固安装所述热端喉管，所述热端喉管下端螺纹安装所述挤出喷嘴；

所述挤出系统还包括快拆加热块，所述快拆加热块套合于所述热端喉管外部，并通过螺纹预紧，在所述快拆加热块上还固定安装有加热器及温度控制器，所述加热器及温度控制器用于控制所述快拆加热块加热所述热端喉管内的3D打印耗材。

进一步地，所述分布式隔热复合喉管支架为多点分布式结构。

进一步地，所述分布式隔热复合喉管支架由高热阻材料制成。

进一步地，所述高热阻材料采用高强度不锈钢。

进一步地，所述热端喉管上端中心设有铁氟龙塑胶管，所述铁氟龙塑胶管与所述分布式隔热复合喉管支架串接。

进一步地，所述挤出系统还包括散热铝栅，所述散热铝栅螺纹连接在所述分布式隔热复合喉管支架上靠近下端位置处。

以上任一项所述的适合大中型3D打印机的快拆式挤出系统的工作方法，其特征在于，所述挤出系统按照如下工作步骤进行工作：