[发明专利]一种FDM打印机的高温加热装置、打印机以及打印工艺

说明书

本发明公开了一种FDM打印机的高温加热装置、打印机以及打印工艺，其中，FDM打印机的高温加热装置包括沿着进料方向依次设置的用于将打印丝材从玻璃态加热至高弹态的第一加热模块和用于将打印丝材从高弹态加热至粘液态的第二加热模块，其中，所述第一加热模块内设有用于打印丝材运动的第一打印丝材输送通道，第二加热模块内设有用于打印丝材继续运动的第二打印丝材输送通道，所述第一打印丝材输送通道的一端与打印丝材进给装置连接，第一打印丝材输送通道的另一端通过喉管与所述第二打印丝材输送通道的一端连通，所述第二打印丝材输送通道的另一端与喷咀连通。该高温加热装置能够对高熔点的打印丝材进行加热，且具有打印精度高、打印效果好的优点。

技术领域

本发明涉及一种加热装置，具体涉及一种FDM打印机的高温加热装置、打印机以及打印工艺。

背景技术

熔融沉积打印技术(FDM)是目前3D打印领域应用最为广泛的技术之一，以热塑性打印丝材为原料，打印丝材经过打印机加热熔融形成具有一定流动性的熔体，熔体流出喷咀后冷却凝固，逐层叠加打印成型，是通过将电脑数据转换为三维物体的制造过程。

FDM打印机的主要构件为一个包括了加热热塑性打印丝材和牵引驱动材料功能的挤压头装置，在电脑程序的控制下，通过控制挤压头的立体位置和挤出打印丝材的速度和体积实现三维图形的精准控制成型。然而，目前大部分FDM 打印机只能完成较低温度材料的熔融打印(一般低于280℃)，主要原因是未进入FDM打印机加热装置的线材本身处于较低的温度(一般室温环境)，与材料熔点存在较大的温度差，大部分FDM打印机的加热装置不能短时间内完全熔融诸如聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)和聚砜树脂(PPSU)等高熔点3D打印丝材，温度差越大，熔融效果越差，导致FDM打印出的三维物体出现表面不光滑、分层，甚至出现错位的缺陷。

现有FDM打印机的加热装置一般都只有一个加热模块，若采用提高FDM 打印温度的方法改善熔融程度，势必造成加热装置过热，加速老化，甚至发生着火燃烧危险，不利于安全生产。授权公告号为CN 205467379 U的实用新型专利授权公告了一种3D打印机加热装置及一种3D打印机，其中，3D打印机加热装置的圆周方向上增设多个陶瓷加热管，多个陶瓷加热管能够产生大量的热量，能够使喷嘴在短时间内获得较高的温度，达到快速熔融打印丝材的目的。但FDM 打印时间一般都很长，若热量聚集在长度极短的挤压头处，未进入挤压头和进入挤压头后的两处丝材温度差过大，不利于材料的温度供给，并容易导致挤压打印出来的丝材收缩无规律，不利于打印速度的调整和材料热应力的释放，降低FDM打印的精度，因此降低了打印效果。

发明内容

本发明的第一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种FDM打印机的高温加热装置，该高温加热装置能够对高熔点的打印丝材进行加热，且在加热过程中不会出现挤压头前后两处打印丝材温度差过大而导致的温度供给不均衡、打印丝材收缩无规律等问题，具有打印精度高、打印效果好的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种FDM打印机。

本发明的第三个目的在于提供一种FDM打印工艺。

一种FDM打印机的高温加热装置，包括沿着进料方向依次设置的用于将打印丝材从玻璃态加热至高弹态的第一加热模块和用于将打印丝材从高弹态加热至粘液态的第二加热模块，其中，所述第一加热模块内设有用于打印丝材运动的第一打印丝材输送通道，第二加热模块内设有用于打印丝材继续运动的第二打印丝材输送通道，所述第一打印丝材输送通道的一端与打印丝材进给装置连接，第一打印丝材输送通道的另一端通过喉管与所述第二打印丝材输送通道的一端连通，所述第二打印丝材输送通道的另一端与喷咀连通。