[实用新型]一种工业级FDM打印设备的挤出机构

说明书

本实用新型涉及一种工业级FDM打印设备的挤出机构，包括螺杆（8）、挤出套筒（3）、加热环（2）、喷嘴（1）、联轴器（4）、驱动器（5）、储料仓（6）和进料管（7），所述螺杆通过联轴器与驱动器连接，安装于所述挤出套筒内；所述挤出套筒为渐变直径的通道，所述螺杆为渐变性的螺杆，套筒与螺杆的渐变性质，形成了渐变的挤压力，形成了容纳熔融材料的空间，改善了挤出机构的效率和质量；所述加热环包覆挤出套筒，储料仓连通进料管，连接于挤出套筒上部外侧。

技术领域

本实用新型属于三维增材制造技术领域，具体涉及一种工业级FDM打印设备的挤出机构。

背景技术

3D打印机是快速成型技术的一种设备，它是一种以数字模型文件为基础，以粉末状金属或塑料等可粘接性材料，通过逐层打印方式来构建物体的技术。熔融沉积型技术（FDM）是增材制造的主流技术之一。它利用热塑性材料（ABS或PLA）的热熔性、粘接性，将热塑性材料在挤出机构内加热成熔融态。挤出机构在设定程序控制下，沿着模型轮廓轨迹进行X-Y平面运动和高度Z方向运动，打印材料被挤出后固化，并与周围材料粘接，每一个层面都是在上一层层面上堆积而成，直至按模型层层堆积完成为止。

现有工业级熔融沉积型打印设备挤出机构存在的主要技术不足有：一是PLA颗粒长时间加热（200℃左右），易导致材料变性，造成喷头堵塞；二是现有FDM设备挤出机构内有较多打印材料被熔融，新进入未熔融材料会将熔融材料挤压从上面溢出，在挤出端于喷嘴连接部位易结瘤，结瘤脱落后易造成打印模型质量缺陷。三是现有FDM设备喷嘴不能很好的将材料挤出，挤出后材料不垂直运动，而是偏移或是螺旋运动。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种工业级FDM打印设备的挤出机构，使用该挤出机构能有效提高打印精度。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种工业级FDM打印设备的挤出机构，包括螺杆（8）、挤出套筒（3）、加热环（2）、喷嘴（1）、联轴器（4）、驱动器（5）、储料仓（6）和进料管（7），所述螺杆通过联轴器与驱动器连接，安装于所述挤出套筒内，与挤出套筒同轴安装；所述挤出套筒为渐变直径的通道，进料端内径小于挤出端的内径；所述加热环包覆挤出套筒，储料仓连通进料管，连接于挤出套筒上部外侧。

进一步地，上述螺杆（8）的螺距尺寸和/或螺纹槽深度尺寸是渐变的，螺距尺寸和/或螺纹槽深度尺寸自起始端（上端）至末尾端（下端）逐渐从大变小，初始端可有效保证PLA颗粒的进入，中部保证颗粒的充分加热融化，随着螺距尺寸和/或螺纹槽深度尺寸逐渐变小，增加了熔融PLA材料的挤出压力，达到需要的挤出速度和挤出量。

进一步地，上述喷嘴（1）的前端为稳料管（1-2），与喷嘴为一体结构，稳料管对挤出的熔融料起导向作用，使挤出料定向平稳挤出。

进一步地，上述稳料管的长度为喷嘴本体前端伸出1-2mm；当熔融PLA 材料挤出时保证物料的垂直挤出。

进一步地，上述挤出套筒为Q245；挤出套筒为变径套筒，进料端直径小于挤出端。

进一步地，上述加热环为铝环；上述喷嘴为铜质喷嘴；上述储料仓用于储存PLA颗粒；上述进料管为PVC透明钢丝管。

进一步地，上述螺杆镀有聚四氟乙烯，防止熔融PLA粘附于螺杆上，增加熔融PLA的流动性。

进一步地，上述螺杆（8）的外径尺寸自起始端（上端）至末尾端（下端）不变；在所述挤出套筒（3）的下部一段空间（3-1），随着挤出套筒的内径变小，螺杆与套筒之间形成了一个容纳空间；当驱动器正转时，带动联轴器与螺杆正转，将熔融PLA材料挤出，当驱动器反转时，带动联轴器与螺杆反转，熔融的PLA材料不再挤出，而是停留在挤出套筒下部容纳内。

本发明的有益效果至少包括：