[实用新型]带有摩擦驱动的FDM3D打印机用挤出机总成

说明书

带有摩擦驱动的FDM3D打印机用挤出机总成，属机械领域。其构造包括送料机构、过料通道兼散热体(可以插入特氟龙套管)、隔热连接件、加热棒、温度传感器、喷嘴、加热体；而送料机构包括：送料电机、齿轮、压轮、弹簧、压轮支架、主动摩擦盘及被动摩擦盘。安装关系：送料电机的转轴与主动摩擦盘及刚性连接，带动该主动摩擦盘转动，被动摩擦盘与齿轮刚性连接，送料电机的扭矩是通过主动摩擦盘摩擦带动被动摩擦盘进行力矩传动；齿轮与送料电机同轴、压轮固定安装在压轮支架上、压轮支架被一根与送料电机轴平行的固定转轴约束，弹簧的弹力推动压轮支架上的压轮压向齿轮，使得夹于压轮与齿轮之间的料丝被夹紧；广泛用于FDM3D打印机中。

[所属领域]

本发明属于机械技术领域；确切的讲是一种用在FDM-3D打印机上,完成熔融物料或胶体挤出的机械组件。

[背景技术]

目前一种最为成熟的3D打印技术为：熔融沉积成型(Fused DepositionModeling,FDM)技术；该成型工艺是将各种丝材加热熔化进而逐层堆积成型的方法-------简称FDM技术。成型材料多为丝状的线材，如改性后的石蜡、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯、共聚物(ABS)、尼龙、PC、橡胶等热塑性材料；以及多相混合材料，如金属粉末、陶瓷粉末、短纤维等与热塑性材料的混合物；其中PLA (聚乳酸)具有较低的收缩率，打印模型更容易塑形，以及可生物降解等优点被大量使用。

FDM-3D打印机基本构造为：

机械结构主要包括：挤出机总成、运载挤出机总成部件的进行1维或2维或3维运动的机械载台、用于承载打印成型物件的(可以进行1维或2维或3 维运动的)打印工作台、供料盘、输料导管、送料机构、料丝、散热风扇、电子控制系统、操作面板、结构壳体等。

实际上FDM-3D打印机的运动结构部分的搭建方式较多，但概括来讲，机械载台与打印工作台一共具有3个自由度就行，当机械载台具有1个自由度打印工作台就具有2个自由度；当机械载台具有2个自由度打印工作台就具有1 个自由度；当机械载台具有3个自由度打印工作台就具有0个自由度(静止状态下)；反之亦然)。机械载台与打印工作台获得机械运动自由度的结构为：3 轴机械臂位移系统、皮带或丝杠驱动的(X、Y轴)2维机械传动+(Z轴)升降打印工作台系统、垂直3丝杠驱动(俗称：3垂直滑轴---连杆连接的3水平绞轴的机械载台方式)的使用连杆联接挤出机平台的位移驱动系统，机械导轨等，还有保持上述部件的结构壳体等。

FDM-3D打印机结构重要部件的细节阐述为：

挤出机总成是3D打印机的核心组件，包括送丝机构(含有：送料电机、推料齿轮、压轮、弹簧、压轮支架等)、喉管、喉管散热器、加热块、加热棒、温度传感器、喷嘴等，多数采用加热棒对铝块进行加热,将塑料丝经过送丝机构送至喉管的入口端，再通过喉管导向，到达铝块加热部位熔化后进入喷口区域，融化后的塑料丝在后续进丝的(活塞)压力的作用下从喷口挤出，并挤到打印台上, 挤出机总成中的喉管由不锈钢制造，是为了降低其导热性能，不锈钢喉管有些内部还衬有铁氟龙，由于挤出机总成长期加热打印致使吼管内部温度升高，导致管内料也处在熔融状态，当停止打印冷却后，材料就黏结在管内，下次重新开机打印时，管内黏着料不能马上融化，使喉管出现堵料现象，喉管内部衬铁氟龙，使喉管内料都不会熔融黏着，能大大改善堵头问题。同时作者在挤出机总成外加散热片和风扇，主要也是为了降低喉管上部的温度，防止堵头问题，也可以为挤出机总成散热。加热熔化后的塑料丝由喷嘴挤到打印台上，如果为了减少塑料因温度骤减而发生翘边和收缩等不良现象，如果为了减少塑料因温度骤减而发生翘边和收缩等不良现象，可以使用热床打印台。位于挤出机总成最下端喷头的喷口直径常见有四种类型：0.2mm，0.3mm，0.4mm，0.5mm，市场上应用最广的是0.4mm的喷口，选定好喷口直径后，也要在打印时软件中设置好相应的参数，如切片软件中的打印层高、打印速度等，使打印的质量和精度更高。