[实用新型]一种带搅拌和防堵功能的螺杆挤压变精度增材制造设备

说明书

本实用新型公开了带搅拌和防堵功能的螺杆挤压变精度增材制造设备。该设备包括三维移动台和设置在三维移动台上的挤出单元；挤出单元包括第一电机、齿轮箱、储料仓、搅拌部、螺杆、火箭头、机筒和出料嘴；第一电机与齿轮箱连接，齿轮箱的底部与储料仓的端部连接，储料仓内设置搅拌部；螺杆包括固定部和螺纹部，螺杆穿过储料仓和机筒，螺杆的一端通过固定部与搅拌部连接，螺杆的另一端通过螺纹部与火箭头连接，齿轮箱的输出轴与固定部连接；储料仓的底部与机筒的端部连接，机筒的底部与出料嘴连接。该设备解决了传统增材制造效率较低、材料成本较高等问题，且可成形工程塑料、建筑材料、高粘度含能材料、金属浆料、陶瓷浆料等多种材料。

技术领域

本实用新型属于增材制造领域，具体涉及一种带搅拌和防堵功能的螺杆挤压变精度增材制造设备。

背景技术

近年来，增材制造技术凸显井喷式发展，各种形式的3D打印设备相继推出。但是，降低成本和提高精度，仍然是增材制造走向广泛应用的一大限制。金属激光选区烧结(SLM)、电子束熔化成型(EBM)或近净成形(NNSF)对原材料有着较高的指标要求，成本居高不下，同时，成形效率与成形精度存在本质矛盾。工程塑料、建筑材料、含能材料、金属浆料、陶瓷浆料等材料的增材制造往往通过采用工艺熔融沉积制造(FDM)，气动或液压驱动挤压出料，或采用螺杆挤压出料。但是FDM一般采用丝材，对原材料需要进行一定的限制性加工。挤压出料方式，对材料的流动性或流散性等的要求仍然比较高，容易出现堵塞而导致物料输送不成功或不均匀。因此，提供一种能够改进现有技术缺陷的增材制造设备成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型正是基于传统增材制造效率较低、材料成本较高等问题，提出一种带搅拌和防堵功能的螺杆挤压变精度增材制造设备，可成形工程塑料、建筑材料、高粘度含能材料、金属浆料、陶瓷浆料等。

本实用新型提供一种增材制造设备，所述设备包括三维移动台和挤出单元，所述挤出单元设置在所述三维移动台上；

所述挤出单元包括第一电机、齿轮箱、储料仓、搅拌部、螺杆、火箭头、机筒和出料嘴；所述第一电机与所述齿轮箱连接(例如通过联轴器连接)，所述齿轮箱的底部与所述储料仓的端部连接，所述储料仓内设置搅拌部；

所述螺杆包括固定部和螺纹部，所述螺杆穿过所述储料仓和机筒，所述螺杆的一端通过所述固定部与所述搅拌部连接，所述螺杆的另一端通过所述螺纹部与所述火箭头连接，所述齿轮箱的输出轴与所述固定部连接；

所述储料仓的底部与所述机筒的端部连接，所述机筒的底部与所述出料嘴连接。

根据本申请的设备，所述螺纹部可以同时穿过所述储料仓和机筒，或者所述螺纹部可以单独穿过机筒。例如，所述固定部与部分螺纹部伸入所述储料仓内，另一部分螺纹部与所述火箭头设置在所述机筒内部。

根据本申请的设备，所述储料仓包括储料仓盖板和储料仓仓体，所述储料仓盖板上设置第一开孔。所述齿轮箱的输出轴可以穿过所述第一开孔，与链接有搅拌部的固定部连接。进一步地，所述储料仓盖板上还可以设置第二开孔，通过第二开孔与外置储料仓连接，以保证储料仓内物料充足，进而以实现连续进料。

根据本申请的设备，所述搅拌部固定在所述固定部上。优选地，所述搅拌部包括套接环和设置在所述套接环上的搅拌杆。其中，所述搅拌杆的数量至少为2个，并处于圆周均布状态。进一步地，所述套接环的尺寸与所述固定部的尺寸相匹配。进一步地，所述搅拌杆的形状与所述储料仓仓体的形状保持一致，目的是使搅拌杆能够实现储料仓内物料的充分混合。例如，当所述储料仓仓体为锥形体时，所述搅拌杆的形状为折线形，其弯折角度优选与储料仓仓体的侧边与水平面的夹角保持一致。优选地，所述第一开孔与所述套接环、所述固定部的尺寸相匹配。

根据本申请的设备，所述齿轮箱的输出轴与所述固定部的连接方式可以为本领域已知的连接方法，例如螺纹连接、卡接等。