[实用新型]一种3D打印机喷头机构的检测装置

说明书

本发明提供了一种3D打印机喷头机构的检测装置，所述检测装置包括但不限于以下部件：挤出系统、压力测试机构、控制系统，所述挤出系统用于将打印线材线材输送、熔融、挤出；所述压力测试机构与挤出系统相连，以测量线材挤出压力；所述控制系统与挤出系统和压力测试机构均相连。采用该装置对喷头机构进行检测，可以不同的打印速度、打印温度、回抽距离等参数进行3D打印线材的熔融挤出，测试并表征挤出压力、出口温度、挤出胀大、喷嘴漏料等挤出行为，对测试数据进行统计分析，可以评估测试线材和喷头机构的适配性，找到线材最佳的使用条件。

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印机喷头机构的检测装置。

背景技术

FDM(Fused Deposition Modeling)工艺熔融沉积制造是一种常见的 3D打印技术，它的材料一般是热塑性材料，如PLA、ABS、尼龙等，以线状供料，材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结成型。

材料是3D打印技术的核心，而喷头是FDM型3D打印机的核心部件，打印温度和打印速度是材料在打印机上工作的核心参数，但是现阶段没有一套成熟的设备和方法可以对材料和喷头结构进行快速的测试以验证参数是否匹配。一般只能通过实际3D打印特定的模型，然后根据模型的打印质量来反馈，这个过程中干扰因素过多，且测试周期较长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D打印机喷头机构的检测装置及方法，该装置可实现当前存在的设备不能测试的方面，包括线材挤出压力的测量、材料从喷嘴处挤出瞬间温度的测量、材料从喷嘴处挤出时“挤出胀大”的测量及材料从喷嘴处挤出停止后“喷嘴溢料”的测量。

本实用新型是这样实现的：

一种3D打印机喷头机构的检测装置，包括

挤出系统，所述挤出系统用于将打印线材、线材输送、熔融、挤出；

压力测试机构，所述压力测试机构与挤出系统相连用于支撑挤出系统，以测量线材挤出压力；

控制系统，所述控制系统与挤出系统和压力测试机构相连。

作为一种优选方案，所述挤出系统包括线材输送机构，所述线材输送机构用于传送打印线材至压力测试机构。

详细的说，所述线材输送机构为包含齿轮、轴、皮带、辊轮、电机中的一种运动机构或多种；所述电机与控制系统相连。

详细的说，所述挤出系统还包括线材加热机构，所述线材加热机构包括喷嘴和与控制系统相连的加热块，所述喷嘴位于线材输送机构下方，用于承接线材输送机构传输下来的打印线材；所述加热块位于喷嘴外侧，用于加热并熔融打印线材。

更详细的说，所述线材加热机构还包括与控制系统相连的热电偶、加热棒和温控器，所述热电偶和加热棒设置在加热棒并与温控器相连。

进一步的，所述挤出系统还包括与控制系统相连的计米机构，所述计米机构设置在线材输送机构上方，用于测量打印线材移动的长度。

进一步的，所述计米机构为电子计米器。

更进一步的，所述检测装置还包括与控制系统相连的光学影像系统

作为一种优选方案，所述光学影像系统为可见光影像系统或/和红外光影像系统，其与喷嘴相邻、以对喷嘴的出口进行拍摄。

作为一种优选方案，还包括与控制系统相连的喷头擦嘴机构，所述喷头擦嘴机构与喷嘴相邻，用于擦拭喷嘴的出口。

作为一种优选方案，所述喷头擦嘴机构包括步进电机和喷头擦块，步进电机带动喷头擦块往复转动，使喷头擦快擦拭喷嘴；所述步进电机与控制系统相连。