[发明专利]一种多功能3D打印系统

权利要求书

1.一种多功能3D打印系统，其特征在于：包括控制器、自动输料系统、双螺杆挤出系统、机头增压系统、软管加热系统、预加热系统，所述控制器用于控制整个多功能3D打印系统的运行，所述自动输料系统用于将高分子材料输送给双螺杆挤出系统，所述双螺杆挤出系统用于对高分子材料进行塑化加工，将高分子材料以熔融状态输入机头增压系统中，所述机头增压系统用于对输入的高分子材料进行增压，并将增压后的高分子材料输入软管加热系统中，所述软管加热系统用于对输入的高分子材料进行加热并将其输送至机头进行打印，所述预加热系统通过外加预热，使已经打印成型的高分子材料表面融化，促进层层之间的粘结，使得逐层打印顺利进行。

2.根据权利要求1所述的多功能3D打印系统，其特征在于：所述自动输料系统是由电机、负压管道、计量泵组成，所述电机用于控制计量泵和负压管道的运行。

3.根据权利要求2所述的多功能3D打印系统，其特征在于：所述计量泵选用重力加振动给料称，使得给料误差控制在0.1％以下。

4.根据权利要求1所述的多功能3D打印系统，其特征在于：所述双螺杆挤出系统是由电机、双螺杆挤出机、加热套组成，电机与双螺杆挤出机处于同一水平线上，电机在双螺杆挤出机后方为双螺杆挤出机提供转矩动力，加热套包在双螺杆挤出机外部，用于控制双螺杆挤出机七个螺杆区域的温度；

所述双螺杆挤出系统的加工能力为3-50Kg/h。

5.根据权利要求1所述的多功能3D打印系统，其特征在于：所述机头增压系统是由前传感器、后传感器、换网器、熔体齿轮泵组成；前传感器用于检测机头增压系统前部的高分子熔体压力，后传感器用于检测机头增压系统后部的高分子熔体压力，换网器用于塑化材料流过滤网时把外来颗粒和杂质过滤掉，熔体齿轮泵处于机头增压系统的中部，根据前传感器和后传感器所提供的熔体压力大小改变熔体齿轮泵转速，以保持熔体压力与控制器设定的压力相同。

6.根据权利要求5所述的多功能3D打印系统，其特征在于：所述机头增压系统提供20-50Mpa的输出压力。

7.根据权利要求1所述的多功能3D打印系统，其特征在于：所述软管加热系统是由加热装置和保温软管组成，所述加热装置用于对所述保温软管加热；所述保温软管由内部物料通道和包裹在外部的热油通道组成，截面成同心圆结构；加热装置与保温软管间通过两根进出油管连接，热油的进出口分别在保温软管的两端，加热装置主要对油进行加热，并加热到设置温度，再通过进油管将热油通入保温软管的外部热油通道，通过出油管回流到加热装置，使得保温软管热油通道中充满循环加热的保温油，从而对物料进行保温。

8.根据权利要求7所述的多功能3D打印系统，其特征在于：所述加热装置采用模温机；

所述保温软管的长度为0.5-20米，保温软管的加热范围为30-300℃。

9.根据权利要求1所述的多功能3D打印系统，其特征在于：所述预加热系统是由加热圈、预热板组成，所述加热圈与预热板连接并对预热板加热；

优选的，所述预热板的半径为10-30cm，预热板升温的范围25-1000℃；

优选的，所述预加热系统为电烙铁，可稳定温度在220℃。

10.一种权利要求1至9任一项所述的多功能3D打印系统的打印方法，其特征在于：包括以下步骤：

控制器用于控制整个多功能3D打印系统的运行，控制器的控制面板可以控制主机转速、螺杆一到七区的温度、熔体齿轮泵的温度、喂料速率及软管加热系统温度，高分子材料由所述自动输料系统中的计量泵泵入双螺杆挤出系统中，自动输料系统会根据物料槽中的物料量决定是否进料，当物料过少触及槽内的低位传感器时，会报警并自动进料，直到物料高度触及高位传感器后停止进料，可由负压管伸向远处吸料，实现自动化加料避免人工加料麻烦，经过双螺杆挤出系统中的七个区域的塑化，双螺杆挤出机挤出将高分子材料以熔融状态输入机头增压系统中，机头增压系统用于对输入的高分子材料进行增压，并将增压后的高分子材料输入软管加热系统中，软管加热系统中的加热装置通过设定温度的热油对保温软管加热并实行对物料通道中熔体的保温使其保持良好的流动状态，熔体经过软管输送至机头进行打印，机头由程序控制进行规定行径层层打印，预加热系统中的加热圈对预热板加热，通过外加预热，使已经打印成型的高分子材料表面融化，促进层层之间的粘结，使得逐层打印顺利进行。