[实用新型]一种适合大中型3D打印机的快拆式挤出系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及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。

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。

实用新型内容

针对现有技术中3D打印机挤出系统存在的上述问题，本实用新型提供一种适合大中型3D打印机的快拆式挤出系统，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；

所述分布式隔热复合喉管支架为中间均布多个通孔的薄壁管。

进一步地，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。

进一步地，所述散热铝栅外表面具有多个散热片。

进一步地，所述挤出系统的安装支座上还安装有散热风扇，所述散热风扇用于增强所述散热铝栅的散热功能。

本实用新型的有益效果在于：

一、热端喉管和挤出喷嘴可快速拆卸及安装。

在本方案中拆卸快拆加热块后，可保证加热器及温度控制器的线束原有位置接头不变，经过简单旋钮松解螺纹即可拆除更换热端喉管和挤出喷嘴。热端喉管结构简单、制作方便、成本低，可与挤出喷嘴一同作为快速更换备件。

二、满足基本散热功能，并且结构强、耐冲击

在本方案中，将传统一体式喉管，拆解为分布式隔热复合喉管支架与热端喉管。

就散热而言：

1、分布式隔热复合喉管支架采用的是多点分布式结构设计进行底端螺纹位置支撑，依托小截面的高热阻特性，减缓热量上传。

2、相对薄壁管，增加了散热面积。

3、同时高强度不锈钢的高热阻材料特性，也减少了热量的上传。

就强度而言：

1、截面面积有增加，连接强度增加。

2、工作受冲击时，作用扭矩相对减少。在本方案中冲击扭矩半径为喷头至分布式隔热复合喉管支架最薄弱处距离，其远大于传统一体式喉管为挤出喷头至薄壁管处距离。

综上所述，本系统相较传统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。

附图说明

图1为本实用新型适合大中型3D打印机的快拆式挤出系统硬件结构示意图；