基于fdm的3d打印設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于FDM的3D打印設備。
【背景技術】
[0002]目前，FDM技術可以打印的材料包括ABS，聚碳酸醋、PLA，聚苯礬等。與其他的3D打印技術相比，FDM是唯一使用工業級熱塑材料作為成型材料的積層制造方法，打印出的物件具有耐高熱、腐耐蝕性化學物質、抗菌和抗強烈機械應力等特性，被用于制造概念模型、功能模型，甚至直接制造零部件和生產工具。由于其成型材料種類多，成型件強度高、精度高，表面質量好，易于裝配、無公害，可在辦公室環境下進行等特點，使得該工藝發展極為迅速，目前FDM在全球已安裝快速成形系統中的份額大約為30%。但因需要對整個截面進行掃描涂覆、進料裝置復雜，成型時間較長，造成FDM打印效率較低，嚴重制約了 FDM工藝3D打印設備在大規模工業上的推廣使用。
[0003]申請號為201410083018.2的中國專利，公開了一種FDM的3D打印機，其沒有涉及有關本發明中用以提升打印效率的任何相關技術手段。

【發明內容】

[0004]針對現有技術的相關技術問題，本發明的目的在于提供一種基于FDM的3D打印設備，以解決現有技術中基于FDM的3D打印設備打印效率較低的技術問題。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種基于FDM的3D打印設備，包括:擠出機，所述擠出機具有擠出機套筒、可在所述擠出機套筒中轉動送料的擠出螺桿、以及安裝在所述擠出機套筒上為所述擠出機套筒加熱的第一加熱器；3D打印機，所述3D打印機具有打印噴頭、以及安裝在所述打印噴頭上的噴頭加熱器，其中，所述擠出機套筒的擠出料口，通過連接軟管與所述打印噴頭的入料口連通。
[0006]優選地，所述連接軟管為不銹鋼耐壓金屬軟管。
[0007]優選地，擠出機還具有安裝在所述擠出機套筒上進行加料的加料口，沿著所述擠出螺桿的送料方向，所述第一加熱器位于所述加料口的下游并且設置在所述擠出機套筒的外側壁上。
[0008]優選地，所述擠出機還具有擠出機傳動馬達，所述擠出機傳動馬達驅動所述擠出螺桿在所述擠出機套筒中轉動送料，其中，所述擠出機傳動馬達、所述擠出機套筒、所述擠出螺桿安裝在所述擠出機的擠出機底座上，所述擠出機底座固定在地面上。
[0009]優選地，所述擠出機傳動馬達設定為:在所述第一加熱器將所述擠出機套筒預熱到原料臨界溫度后，所述擠出機傳動馬達帶動所述擠出螺桿轉動；其中，來自所述擠出機套筒的被所述第一加熱器加熱成熔融狀態的原料，借助于擠出壓力通過所述連接軟管輸送至所述打印噴頭；其中，所述噴頭加熱器設定為:在所述打印噴頭出料口處有所述熔融狀態的原料液體溢出后啟動，以保證所述打印噴頭溫度維持在所述原料臨界溫度。
[0010]優選地，所述3D打印機還具有:X、Y、Z三軸運動系統，所述打印噴頭通過所述X、Y、Z三軸運動系統進行逐層打印。
[0011]優選地，所述X軸運動系統包括:X軸齒條、X軸電機、X軸線軌、X軸滑塊，其中所述X軸電機驅動所述X軸齒條以帶動所述X軸滑塊沿所述X軸線軌在X軸方向上運動；所述Y軸運動系統包括:Y軸齒條、Y軸電機、Y軸線軌、Y軸滑塊、滑座，所述滑座固定在所述Y軸滑塊上，所述Y軸電機驅動所述Y軸齒條以通過帶動所述Y軸滑塊而帶動所述滑座沿所述Y軸線軌在Y軸方向上運動；所述Z軸運動系統包括:內置于所述3D打印機中工作箱中的抬升電機，所述抬升電機驅動所述3D打印機的工作臺升降，通過所述工作臺升降所述打印噴頭與打印面一直處于同一面；其中，所述X軸齒條、所述X軸電機、所述X軸線軌、所述X軸滑塊分別安裝在所述3D打印機的打印機底座兩側，所述X軸滑塊固定在所述3D打印機的X軸線軌上；其中，所述Y軸電機、所述Y軸齒條、所述Y軸線軌分別安裝在所述橫梁上，所述滑座通過所述Y軸線軌和可在所述Y軸線軌上滑動的所述Y軸滑塊而與所述橫梁連接，所述打印噴頭固定在所述滑座上。
[0012]優選地，所述基于FDM的3D打印設備用于鑄造模具的制造。
[0013]相比于現有技術，本發明的有益效果至少在于:
[0014](I)本發明在擠出機套筒上設第一加熱器，將擠出機套筒的擠出料口通過連接軟管與3D打印機的打印噴頭的入料口連通，從而通過第一加熱器的加熱可使從擠出機套筒中擠出的原料為熔融狀態，從擠出機套筒中擠出的原料通過連接軟管輸送至打印噴頭，這使得本發明基于FDM的3D打印設備的打印運行結構減輕，相應地使得3D打印設備整體輕巧，從而提尚了打印效率。
[0015](2)進一步，本發明中滑座通過Y軸線軌和可在Y軸線軌上滑動的Y軸滑塊而與3D打印機的橫梁連接，打印噴頭固定在滑座上，從而本發明使得橫梁整體輕巧，運行速度快，這進一步使得3D打印設備打印效率提高，例如打印效率可達30kg/h。
[0016](3)由于打印效率高，使得本發明為鑄造模具行業應用3D打印技術提供了更為有利的條件。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明基于FDM的3D打印設備示例性視圖。
【具體實施方式】
[0018]以下參見附圖描述本發明的【具體實施方式】。
[0019]參見圖1，本發明基于FDM的3D打印設備包括:擠出機、3D打印機、以及連接軟管7 (也可以稱之為恒溫輸送軟管)，其中連接軟管7例如不銹鋼耐壓金屬軟管。通過連接軟管7，將擠出機的擠出機套筒5的擠出料口與3D打印機的打印噴頭15的入料口連通。
[0020]具體而言，從圖1可看出，擠壓機還包括:可在擠出機套筒5中轉動送料的擠出螺桿6、以及安裝在擠出機套筒5上為擠出機套筒5加熱的第一加熱器4，擠出螺桿6轉動可以將送入擠出機套筒5的原料送出擠出機套筒5。安裝在擠出機套筒5上的第一加熱器4可工作，以使得從擠出機套筒5中擠出的原料為熔融狀態。3D打印機還具有噴頭加熱器16，噴頭加熱器16安裝在打印噴頭15上。通過第一加熱器4對擠出機套筒5的加熱，可以使得從擠出機套筒5中擠出的原料為熔融原料，在擠出螺桿6轉動的情況下，該擠出的熔融原料由于擠出壓力通過連接軟管7輸送至打印噴頭15。從而本發明基于FDM的3D打印設備的打印運行結構減輕，相應地使得3D打印設備整體輕巧，提高了打印效率。
[0021]繼續參見圖1，擠出機還具有加料口 3，加料口 3安裝在擠出機套筒5上進行加料。當沿著擠出螺桿6的送料方向時，第一加熱器4位于加料口 3的下游。還可以從圖1中看出，第一加熱器4設置在擠出機套筒5的外側壁上。
[0022]進一步，參考圖1對擠出機進行更為詳細的描述。圖1中，擠出機還具有擠出機傳動馬達2、擠出機底座I。擠出機傳動馬達2、擠出機套筒5、擠出螺桿6安裝在擠出機底座I上，擠出機底座I固定在地面上。擠出機傳動馬達2可驅動擠出螺桿6在擠出機套筒5中轉動送料。擠出機傳動馬達2可以設定為:在第一加熱器4將擠出機套筒5預熱到原料臨界溫度后，擠出機傳動馬達2帶動擠出螺桿6轉動。噴頭加熱器16可以設定為:在打印噴頭15出料口處有熔融狀態的原料液體溢出后啟動，以保證打印噴頭15溫度維持在所述原料臨界溫度。
[0023]本發明3D打印設備的3D打印機還具有:X、Y、Z三軸運動系統，打印噴頭15通過X、Y、Z三軸運動系統進行逐層打印。
[0024]X軸運動系統包括:X軸齒條9、X軸電機10、X軸線軌12、X軸滑塊13，X軸齒條9、X軸電機10、X軸線軌12、X軸滑塊13分別安裝在打印機底座I兩側。X軸滑塊13固定在3D打印機的X軸線軌12上。X軸電機10驅