[实用新型]一种新型双螺杆式巧克力三维打印机挤出装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种增材制造技术，尤其涉及一种新型双螺杆式巧克力三维打印机挤出装置。

背景技术

增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除-切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。这一技术不需要传统的刀具、夹具及多道加工工序，在一台设备上可快速而精密地制造出任意复杂形状的零件，从而实现“自由制造”，解决许多过去难以制造的复杂结构零件的成形，并大大减少了加工工序，缩短了加工周期。而且越是复杂结构的产品，其制造的速度作用越显著。增材制造技术在航空航天、汽车/模具及生物医疗等领域具有广阔的应用前景。与此同时，将食品行业制造与3D智能打印技术结合起来，将有利于推动食品工业的新发展，有利于提升食品工业的技术水平和产品水平。

以巧克力代表的食品行业之一在我国拥有近千亿的市场空间。随着整体居民收入的提高，人们对于任意式样的个性化巧克力食品的需求越来越高。而增材制造技术的优势之一就是尤其擅长个性化定制，可快速制造个性化巧克力图案，大大降低了个性化、定制生产和创新设计的传统加工成本。

目前巧克力打印设备多采用针管柱塞式和气压挤出式。由于挤出方式的限制，此两种方法均难以实现连续送料并流畅挤出的效果，打印量受管内容积所限，常出现打印原料用完，不得不中断甚至终止打印的情况，严重影响巧克力三维打印效果。为改善连续送料，也少有采用螺杆式挤出的方法。但往往是采用单螺杆的形式，挤出物料主要是靠巧克力液与料筒之间所产生的摩擦力，表面更新小，停留时间长，且无法消除巧克力液中融入的气泡，挤出效果不理想。

因此，如何提供一种巧克力粘稠液挤出效果较佳的方案，是本领域技术人员目前亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种新型双螺杆式巧克力三维打印机挤出装置，主要包括料筒盖、密封圈、料筒、加热片、保温层、进料口、电机、料筒盖把手、出料口、喷嘴、第一角接触球轴承、第一螺杆、第二螺杆、第二角接触球轴承、螺母、齿轮副、联轴器、锁紧螺母、第一螺杆螺棱和第二螺杆螺棱；所述的第一螺杆和第二螺杆经传动装置齿轮副组成双螺杆泵，横置安装于料筒底部；第一螺杆通过联轴器与电机相连，第一螺杆通过传动装置齿轮副驱动第二螺杆同时运动，齿轮副通过锁紧螺母顶住双螺杆泵轴端的方式进行锁紧；双螺杆泵一端处于自由状态，装配有第一角接触球轴承，通过联轴器与电机输出轴相连，另一端固定，装配有第二角接触球轴承，通过螺母锁紧；料筒外壁套有加热片，外部有保温层；料筒底部一处设有进料口，巧克力挤出通道一侧与料筒的进料口相通，料筒另一处设有出料口，与喷嘴外螺纹连接；温控器控制加热片配合保温层，保证巧克力液在料筒内保持在合适温度范围，巧克力液从进料口流入双螺杆泵通道，料筒顶部的活塞随着进料口流入而下降。

本实用新型的工作原理是：将熔化了的巧克力液倒入料筒中，橡胶加热片包裹在巧克力筒外部，并结合温控器将筒内的巧克力液保持在一定的温度，巧克力液经料筒上方的活塞驱动进入进料口，电机驱动双螺杆泵，双螺杆泵另一端是通过一对齿轮副传动，挤压巧克力液，进入巧克力出料口经喷嘴挤出成型。

本实用新型与现有技术相比显著优点是：

所述的第一螺杆和第二螺杆经传动装置齿轮副组成双螺杆泵，横置安装于料筒底部，可以将料筒内巧克力液直接从料筒底部的进料口进入到巧克力挤出通道中，减少了巧克力液流动的行程，由于巧克力粘稠，过长的通道不利巧克力液通过，解决了容易滞留的问题；

所述的双螺杆泵一端处于自由状态，装有第一角接触球轴承，经过联轴器与电机输出轴相连，另一端固定，装有第二角接触球轴承，靠螺母锁紧,此种连接及传动装置，结构紧凑，有利于巧克力挤出装置的集成化、小型化；

所述的料筒底部一处设有进料口，巧克力挤出通道一侧与料筒的进料口相通，保证了进料的通畅，料筒另一处设有出料口，与喷嘴外螺纹连接，保证了出料的通畅；

所述的料筒外壁套有加热片，可由温控器精确控制温度，外部有保温层，可有效保证筒内所需的温度，使巧克力液始终保持流动液态；

所述的料筒盖及密封圈装置构成料筒活塞，在料筒底部设有进料口，可供巧克力液进料，起到在推料的同时兼具有刮壁的作用。

所述的双螺杆泵横置，从双螺杆泵一端进料，另一端通过喷嘴挤出巧克力液，进料和出料设置有一定距离，能够强制输送巧克力液，且停留时间短，排气性好，混合均匀，巧克力挤出成型效果更佳；