[实用新型]一种双级挤压陶泥3D打印机

说明书

本实用新型公开了一种双级挤压陶泥3D打印机，包括打印机主体和供料系统。打印机主体由步进电机、出料筒、推进器、喷头组成，步进电机与推进器固定连接，推进器固定安装在出料筒内且下端与喷头固定连接；供料系统由动力部分和储料缸组成，动力部分与储料缸通过高压气管固定连接；打印机主体通过进料管与供料系统固定连接。本实用新型通过双级挤压结构，解决了大型陶泥3D打印机存在的材料精确挤出不易掌控及材料容量要求大的问题，为大型陶泥件的精准打印创造了新的途径。

技术领域

本实用新型属于3D打印机技术领域，尤其涉及一种双级挤压陶泥3D打印机。

背景技术

陶艺制品是中国传统文化和我国古代劳动人民智慧的结晶，陶泥工件的制作目前还是主要靠人工造形和模具成形两种造形方法。而现代设计师对所设计物件的加工方式不再局限于手工制作，将更多的现代工艺元素融入其中，数控切削、精密铸造、硅胶模具、增材制造等先进工艺手段将帮助设计师完成他们奇思妙想的设计理念，将之变成现实。陶泥材料的3D打印机以及打印工艺的研究在3D打印新型材料探究、传统工艺创新、复杂陶艺造型等方面有着广阔的应用前景。

现有技术中，陶泥3D打印机的进料挤出方式主要有两种，分别是机械式挤出机构和气动式挤出机构。

机械式挤出系统可分为两种不同结构：第一种是一体式挤出系统，由步进电机、丝杠、推杆、材料缸、喷头等组成，该机构进给精确、响应速度快、可加入回抽动作，机构装配要求精度高、步进电机控制较复杂；不足之处是，材料缸和喷头一起运动，材料缸体积有限，一般为30-50毫升，不能完成较大陶泥结构件的打印任务。

第二种是分体式挤出系统，分体式挤出系统由步进电机、丝杠、活塞杆、材料缸、喷头等组成，这种进料方式优点是，材料缸不随喷头运动，可根据实际打印需求增大材料缸容量，打印大型陶泥工件。不足之处是，挤出系统进给精度较低、响应速度慢，容易产生打印工件缺陷。

气动挤出系统亦可分为两种：一种是直接挤出，由空压机产生的高压气体直接推动材料缸的原材料从喷头挤出，这种挤出方式喷头重量较大，喷头移动速度和加速度都比较小，适合低速度打印，材料缸容量受限。第二种为间接挤出，空压机产生的高压气体进入材料缸，推动材料缸里的活塞，原材料再通过管道进入喷头。这种挤出方式喷头重量轻，喷头移动的速度和加速度较大，打印速度较快，材料缸容量也比较大。但是由于增加了进料管道和单独的材料缸，导致体积较大，喷头挤出响应速度不如直接挤出结构快。显而易见，气动挤出结构及电路控制都相对简单，基本能够满足挤出需求，空压机、材料缸等在市面都有现成产品，只需要选择合适的形号即可。不足之处在于，不能精确控制进给量、进给力，空压机相对体积较大，噪音较大。

综上所述，现有技术中，陶泥3D打印机挤出机构分为机械式挤出机构和气动式挤出机构。两种挤出机构各有优缺点。机械式挤出机构进料采用挤出电机推进，能精确控制进给量和进给力，但由于结构原因陶泥材料装填体积受限，只能打印较小的工件(一般为30-50毫升)。气动式挤出机构进料采用高压气体推进，能够选择较大的材料缸，可无限增加原材料装填体积，但由于进给精度低、进给力无法控制，导致打印效果较差，容易出现缺料、堆料等现象，导致打印缺陷或者打印瘤，不能达到打印工件的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种双级挤压陶泥3D打印机，采用机械式挤出机构与气动式挤出机构相结合的双级组合方式，以解决大型陶泥3D打印机原材料装填不足，进料给进力度和出料多少不易控制，导致打印体积受限，无法完成较大陶件精细制作的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种双级挤压陶泥3D打印机，包括打印机主体和供料系统；所述打印机主体由步进电机、出料筒、推进器、喷头组成，所述步进电机与推进器固定连接，所述推进器固定安装在出料筒内且下端与喷头固定连接；所述供料系统由动力部分和储料缸组成，所述动力部分与储料缸通过高压气管固定连接；所述打印机主体通过进料管与供料系统固定连接。

本实用新型的特点还在于：