[实用新型]三维打印材料挤出装置

说明书

本创作提出一种三维打印材料挤出装置，其内部系特别设有一第一棘轮、一第一从动轮、一第二棘轮、与一第二从动轮。如此设计，在线材进入此三维打印材料挤出装置之后，线材会于移动的过程中受到第二从动轮与第二棘轮所施加的一第一挤压力，且该线材同时会于移动的过程中会受到第一从动轮与第一棘轮所施加的一第二挤压力。简单地说，线材于此三维打印材料挤出装置之中会于一第一(垂直)位置受到第一挤压力，并于低于该第一位置的一第二(垂直)位置受到第二挤压力。如此设计，系能够有效地避免线材因仅受单点挤压力而在进入材料加热与喷出组件之前便挤压变形。

技术领域

本创作系关于三维打印机的相关技术领域，尤指可保护线材在送进加热熔融模块之前不受过度挤压变形一种三维打印材料挤出装置。

背景技术

2009年，美国材料试验协会(American Society for Testing and Materials,ASTM) 将快速原型(Rapid Prototyping,RP)、快速制造(Rapid Manufacturing,RM)、3D打印(3D printing,3DP)等先进技术统一正名为积层制造(Additive Manufacturing,AM)。其中，熔融沉积(Fused deposition modeling,FDM)、粉末材料选择性雷射烧结(Selectivelaser sintering,SLS)与光敏树脂选择性固化(Stereo lithography apparatus,SLA) 为三种常见的3D打印技术。

熟悉3D打印技术的工程师应该知道，熔融沉积式(FDM)的3D打印设备主要系由：三轴工具机、3D打印材料挤出装置、以及成型平台所组成。图1显示习知的一种3D打印材料挤出装置的立体图，且图2显示该习知的3D打印材料挤出装置的立体分解图。如图1 与图2所示，习知的3D打印材料挤出装置1’于结构上包括：一伺服马达11’、一主动棘轮12’、一从动轮13’、一承载座14’、一调整杆15’、以及一压缩弹簧16’；其中，该主动棘轮12’系连接至该伺服马达11’的一转动轴111’之上，且该承载座14’系连接至该伺服马达11’。由图1与图2可知，该从动轮13’、该挤压力调整杆15’与该压缩弹簧 16’皆设置于该承载座14’之上，且该承载座14’具有一开口141’令该主动棘轮12’露出于该承载座14’的表面。

此外，该3D打印材料挤出装置1’系进一步包括有一加热模块17’，且该加热模块17’包括：一入料单元171’、一加热块172’、一加热电路单元173’、一温感电路单元174’、以及一喷头175’。执行3D打印之时，外部控制装置(例如:计算机)控制该伺服马达11’的转动轴111’与该主动棘轮12’的转动速度，借以带动一线材2’向该入料单元171’移动。接着，线材2’于加热块172’之中受热熔融之后，液状的3D打印材料即由该喷头 175’喷出。

继续地参阅图1与图2，并请同时参阅图3所显示的伺服马达11’、主动棘轮12’、从动轮13’、与承载座14’的正面视图。特别地，该调整杆15’与该压缩弹簧16’系用以调整从动轮13’与主动棘轮12’之间的一间隙大小，借此方式导正该线材2’的移动方向，确保该线材2’直线进入该入料单元171’之中。然而。用户回馈的实际使用经验指出，肇因于从动轮13’与主动棘轮12’施加于线材2’之上的属于单点式的挤压力，因此，若伺服马达11’在所述空隙未被调整至最佳大小的情况下运转，则线材2’将会以非直线的方式向该入料单元171’移动，导致线材2’在进入入料单元171’的过程中挤压变形。

因此，实有必要重新设计3D打印材料挤出装置的结构组成，以解决上述所提出的问题。有鉴于此，本案之创作人系极力加以研究新型，而终于研发完成本创作之一种三维打印材料挤出装置。

发明内容