一種fdm式3d立體打印的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種FDM式3D立體打印機，其冷卻風裝置包括由環形中空殼體圍成的繞擠出噴頭設置的冷卻風通道，環形中空殼體圍繞冷卻風通道的內環面具有由上至下依次設置的環形出風口、緊臨該環形出風口設置的柯恩達表面及與該柯恩達表面平滑過渡連接的且直徑由上至下逐漸增加的錐面，環形中空殼體的內部為環形風道，在環形中空殼體上設有與環形風道相通用于連接進風管的進風口。本實用新型的3D立體打印機利用無扇葉風扇原理在擠出噴頭外設置冷卻裝置，其結構簡單，能夠使半流動物質在擠出的同時瞬間凝固，使FDM式3D立體打印機在打印包含有直徑較細的鏤空構件時能夠保證打印質量，減少3D打印機的使用成本。
【專利說明】 一種FDM式3D立體打印機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種FDM (熱熔層積)式3D立體打印機。
【背景技術】
[0002]3D打印技術，是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。它無需機械加工或任何模具，就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產品的研制周期，提高生產率和降低生產成本。常規的3D打印技術有FDM(熱熔層積成型技術)、SLA(立體平板印刷技術)、SLS(選擇性激光燒結)、3DP(三維印刷技術)等，目前，我國使用最多的3D立體打印機是設備架構簡單、使用方便的FDM(熱熔層積)式3D立體打印機。這種FDM式3D立體打印機采用ABS、PLA、PC等熱熔型材料制成的細絲為打印耗材，通過噴頭加熱至熔融的半流動狀態后擠出層層堆疊，經空氣冷卻凝固成型，而為加快熔融材料的凝固，在打印機的擠出噴頭上或工作平臺一側還設有至少一個吹向打印件的冷卻風扇。冷卻風扇吹過的風流過打印件的表面帶走熱量，從而促使打印件提高冷卻凝固速度。但采用熱熔層積式打印機打印包含有直徑較細的鏤空構件時，從打印機擠出噴頭擠出的半流動物質容易被冷卻風扇吹出的風力吹偏，影響打印質量。而如果關閉冷卻風扇，則由打印機擠出噴頭擠出的半流動物質在未完全冷卻時因缺少支撐力而下垂變形，同樣會造成打印失敗。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是:提供一種FDM式3D立體打印機，以實現熱熔層積式3D立體打印機擠出噴頭在擠出半流動材料時達到噴出后瞬間冷卻凝固的目的。
[0004]本實用新型采用的技術方案是:一種FDM式3D立體打印機，包括擠出噴頭和冷卻風裝置，所述冷卻風裝置包括由環形中空殼體圍成的繞擠出噴頭設置的冷卻風通道，所述環形中空殼體圍繞冷卻風通道的內環面具有由上至下依次設置的環形出風口、緊臨該環形出風口設置的柯恩達表面及與該柯恩達表面平滑過渡連接的且直徑由上至下逐漸增加的錐面，所述環形中空殼體的內部為環形風道，在環形中空殼體上設有與環形風道相通用于連接進風管的進風口。
[0005]在所述環形中空殼體中位于進風口與環形出風口之間的內壁上固設有擋風板。
[0006]所述的擋風板沿環形中空殼體周向延伸圍成環形，在擋風板的下邊緣與相對的中空殼體內壁之間設有通風間隙。
[0007]所述的擠出噴頭包括加熱塊和設于加熱塊下部的噴嘴，所述環形中空殼體通過兩個以上成輻射狀布設的連接臂固定于噴嘴外圍。
[0008]本實用新型的FDM式3D立體打印機是在打印機擠壓噴頭外圍固定設有環形出風口的中空外殼，由環形出風口吹出的風通過中空殼體內環面上設置的柯恩達表面和錐面利用附壁原理吸引噴頭上方的空氣通過由中空外殼圍成的冷卻風通道吹向噴頭的噴嘴，從而僅需要在中空殼體的環形風道中通入較小的風力即可在噴頭外圍產生較大的冷卻風，從而使該3D立體打印機在打印過程中對擠出的半流動物質充分的冷卻，而在保證了半流動物質加速冷卻的同時還不會造成半流動物質的變形，從而有效保提高了 3D立體打印機的打印質量，該3D立體打印機的結構簡單、安裝使用方便，適用于各種采用FDM技術的3D立體打印機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型FDM式3D立體打印機擠出噴頭具體實施例的結構示意圖；
[0010]圖2是圖1中的A部放大圖。
【具體實施方式】
[0011]本實用新型的FDM式3D立體打印機的具體實施例如圖1、圖2所示，該3D立體打印機包括豎向設置的打印機擠出噴頭1，在擠出噴頭I的外圍固定有一圈首尾相接的環形中空殼體3，該環形中空殼體3在擠出噴頭I的外圍圍成繞擠出噴頭I的冷卻風通道300，環形中空殼體I內部為環形風道31，在環形中空殼體3上部設有與環形風道31相通用于連接進風管的進風口 5，在環形中空殼體I圍繞冷卻風通道300的內環面上部設于朝向的環形出風口 301，緊臨該環形出風口 301的內環面為柯恩達表面302，柯恩達表面302下方平滑過渡連接有直徑由上至下逐漸增加的錐面303。使用時，環形中空殼體3上的進風口5通過氣管連接作為氣源的小型或微型氣泵，氣泵產生的壓縮氣通入環形風道31中后從環形出風口 301朝下吹出，從而環形出風口 301吹出的氣流在經過柯恩達表面302和錐面303時形成柯恩達效應，從而根據附壁原理將擠出噴頭I上方的空氣引入冷卻風通道300中吹向下方，在冷卻風通道300中形成圖1中箭頭所示的從上至下吹向噴嘴2的冷卻風。本實施例中，環形中空殼體2通過冷卻風通道300中沿噴嘴2徑向設置的兩個以上呈輻射狀布設的連接臂4固定安裝在噴嘴2上。
[0012]本實用新型的3D立體打印機利用無扇葉風扇原理在擠出噴頭外設置冷卻裝置，其不僅結構簡單，而且其利用流經環形中空殼體中的較小的風力在噴頭外圍形成較大的冷卻風，因而在節能的同時能夠使半流動物質在擠出的同時瞬間凝固，使FDM式3D立體打印機在打印包含有直徑較細的鏤空構件時能夠保證打印質量，減少3D打印機的使用成本。
[0013]在使用時，由于進風口 5與環形出風口 301均設于環形中空殼體3的上部，為避免進風口 5通入的壓縮氣對環形出風口 301產生干擾，以確保環形出風口 301的出風穩定性，本實施例中，其在環形中空殼體3中位于進風口 5和環形出風口 301之間的內壁上固設有擋風板33，該擋風板33在環形中空殼體3中豎向設置并沿環形中空殼體3周向顏色圍成環形，其下端邊緣與相對的環形中空殼體3內壁之間留設有通風間隙，從而將環形中空殼體3內的環形風道分成進風和出風兩部分。
[0014]本實用新型不局限于上述實施例，在具體應用中，FDM式3D立體打印機的擠出噴頭是固定穿裝在機架上設置的安裝板上，上述環形中空殼體也可以通過兩個以上豎向延伸并沿圓周間隔布設的連接臂固定在安裝板上，該技術方案屬于本實用新型的等效變形，其在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種？01式30立體打印機，包括擠出噴頭和冷卻風裝置，其特征在于，所述冷卻風裝置包括由環形中空殼體圍成的繞擠出噴頭設置的冷卻風通道，所述環形中空殼體圍繞冷卻風通道的內環面具有由上至下依次設置的環形出風口、緊臨該環形出風口設置的柯恩達表面及與該柯恩達表面平滑過渡連接的且直徑由上至下逐漸增加的錐面，所述環形中空殼體的內部為環形風道，在環形中空殼體上設有與環形風道相通用于連接進風管的進風口。
2.根據權利要求1所述的？01式30立體打印機，其特征在于，在所述環形中空殼體中位于進風口與環形出風口之間的內壁上固設有擋風板。
3.根據權利要求2所述的式30立體打印機，其特征在于，所述的擋風板沿環形中空殼體周向延伸圍成環形，在擋風板的下邊緣與相對的中空殼體內壁之間設有通風間隙。
4.根據權利要求1或2或3所述的式30立體打印機，其特征在于，所述的擠出噴頭包括加熱塊和設于加熱塊下部的噴嘴，所述環形中空殼體通過兩個以上成輻射狀布設的連接臂固定于噴嘴外圍。
【文檔編號】B29C67/00GK204136436SQ201420439606
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】許若鋒, 許子恩, 徐生慧, 宋慧超, 王娟, 唐小童 申請人:河南海王星科技發展有限公司