全文摘要
本实用新型提供一种适用于PET材料3D打印喷头的隔热系统，包括送料结构、成核剂输送结构、混合容器、带孔支撑框架和隔热板；其中带孔支撑框架设于混合容器上方，混合容器外围设有加热块，下方连接有喷嘴，加热块和带孔支撑框架之间设有隔热板；本实用新型设计了加热块—带孔框架—送料螺杆—驱动电机的逐层隔热系统，加热块之上安装隔热板，以减少加热块热量到打印喷头外框架的传递，混合容器外装带孔支撑框架，PET送料螺杆与电机采用耐高温同步齿形带传动，一方面保证了挤丝过程运动传递的均匀平稳，另一方面使电机在较低温度下工作，延长使用寿命。
主设计要求
1.一种适用于PET材料3D打印喷头的隔热系统，其特征在于：送料结构、成核剂输送结构、混合容器、带孔支撑框架和隔热板；其中带孔支撑框架设于混合容器上方，混合容器外围设有加热块，下方连接有喷嘴，加热块和带孔支撑框架之间设有隔热板；送料结构包括依次连接的螺杆电机，同步齿形带、同步带轮和送料螺杆，且送料螺杆穿过带孔支撑框架并延伸至混合容器中；成核剂输送结构包括相互连接的成核剂电机、成核剂输送螺杆，成核剂输送螺杆穿过带孔支撑框架并延伸至混合容器中。
设计方案
1.一种适用于PET材料3D打印喷头的隔热系统，其特征在于：送料结构、成核剂输送结构、混合容器、带孔支撑框架和隔热板；
其中带孔支撑框架设于混合容器上方，混合容器外围设有加热块，下方连接有喷嘴，加热块和带孔支撑框架之间设有隔热板；
送料结构包括依次连接的螺杆电机，同步齿形带、同步带轮和送料螺杆，且送料螺杆穿过带孔支撑框架并延伸至混合容器中；
成核剂输送结构包括相互连接的成核剂电机、成核剂输送螺杆，成核剂输送螺杆穿过带孔支撑框架并延伸至混合容器中。
2.如权利要求1所述的一种适用于PET材料3D打印喷头的隔热系统，其特征在于：所述成核剂输送螺杆外部套有成核剂螺杆套筒。
3.如权利要求2所述的一种适用于PET材料3D打印喷头的隔热系统，其特征在于：成核剂螺杆套筒上方、成核剂电机下方设有成核剂电机支架。
4.如权利要求1所述的一种适用于PET材料3D打印喷头的隔热系统，其特征在于：还包括设于带孔支撑框架上方电机支架，所述螺杆电机放置在电机支架上方。
设计说明书
技术领域
本发明涉及一种适用于PET材料3D打印喷头的隔热系统。
背景技术
3D打印(3D-printing)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。在中国，伴随着当前发展智能制造、创建创新型社会的国家战略实施，尤其是《中国制造2025战略》中多次强调指出要培育3D打印产业发展，并将3D打印技术列为我国未来智能制造的重点技术来大力扶持，3D打印技术在中国也迎来新的发展机遇期。
FDM成型技术的原理是：加热喷头受计算机控制，根据水平分层数据作x-y平面运动。丝材由送丝机构送至喷头，经过加热、熔化，从喷头挤出粘结到工作台面，然后快速冷却并凝固。每一层截面完成后，喷头上升一层的高度，再继续进行下一层的造型。如此重复，直至完成整个实体的造型。每层的厚度根据喷头挤丝的直径大小确定。3D打印技术突破传统切削加工方式，大大提高了材料利用率。3D打印技术具有很高的加工柔性和很快的市场响应速度，在工业造型、包装、制造、建筑、艺术、医学、航空、航天和影视等领域得到良好的应用。
目前FDM打印材料大多为丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物(ABS)、聚乳酸(PLA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯砜(PPSF)和聚对苯二甲酸乙二醇酯－1，4－环己烷二甲醇酯(PETG)，打印喷头的设计也围绕这些材料进行。对于当前大量回收的塑料瓶材料，即PET材料，市面上已经出现了相应的PET材料3D打印机。但在实验过程中，喷头加热块通过铝型材逸散热量过多，浪费了大量热量，既加大了温度控制的难度，使喷头的挤丝过程不平稳；又提高了电机的工作温度，缩短了电机的使用寿命。
实用新型内容
本发明所要解决的技术问题在于针对PET材料3D打印喷头的不足提供一种可用于PET材料3D打印喷头的隔热系统，解决PET材料3D打印喷头挤丝不平稳，电机寿命短的问题。
本发明所采用的技术方案为：一种适用于PET材料3D打印喷头的隔热系统，送料结构、成核剂输送结构、混合容器、带孔支撑框架和隔热板；
其中带孔支撑框架设于混合容器上方，混合容器外围设有加热块，下方连接有喷嘴，加热块和带孔支撑框架之间设有隔热板；
送料结构包括依次连接的螺杆电机，同步齿形带、同步带轮和送料螺杆，且送料螺杆穿过带孔支撑框架并延伸至混合容器中；
成核剂输送结构包括相互连接的成核剂电机、成核剂输送螺杆，成核剂输送螺杆穿过带孔支撑框架并延伸至混合容器中。
进一步的，所述成核剂输送螺杆外部套有成核剂螺杆套筒。
进一步的，成核剂螺杆套筒上方、成核剂电机下方设有成核剂电机支架。
进一步的，还包括设于带孔支撑框架上方电机支架，所述螺杆电机放置在电机支架上方。
本实用新型所取得的有益效果为：
设计了加热块—带孔框架—送料螺杆—驱动电机的逐层隔热系统，加热块之上安装隔热板，以减少加热块热量到打印喷头外框架的传递，混合容器外装带孔支撑框架，PET送料螺杆与电机采用耐高温同步齿形带传动，一方面保证了挤丝过程运动传递的均匀平稳，另一方面使电机在较低温度下工作，延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为成核剂输送装置的爆炸视图；
图3为喷头下半部分的爆炸视图。
图中：1.螺杆电机，2.电机支架，3.同步带轮，4.带孔支撑框架，5.隔热板，6.加热块，7.喷嘴，8.送料螺杆，9.成核剂螺杆套筒，10.成核剂输送螺杆，11.同步齿形带，12.成核剂电机，13.混合容器，14.成核剂电机支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，螺杆电机1安装在电机支架2上，与同步带轮3相连；同步带轮3外部绕有同步齿形带11，同步带轮3轴部穿过送料螺杆8；如图2所示，成核剂电机12与成核剂输送螺杆10相连，固定在成核剂电机支架14上，成核剂输送螺杆10外部套有成核剂螺杆套筒9；如图3所示，加热块6上设有混合容器13，混合容器13与喷头上半部分结构通过隔热块5隔开，以减少加热块热量到打印喷头外框架的传递；送料螺杆8周围安装了带孔支撑框架4，加快加热块向机体传递热量的逸散；送料螺杆8与螺杆电机1采用同步带轮3传动，一方面保证了挤丝过程运动传递的均匀平稳，另一方面使电机在较低温度下工作，延长使用寿命。
本发明的工作过程为：打印材料PET通过PET进料口进入混合容器13中，附着在送料螺杆8上。成核剂电机12带动成核剂输送螺杆10将成核剂输送至混合容器13。加热块6加热混合容器13中的PET材料，将其加热到熔融态，螺杆电机1带动送料螺杆8旋转，使PET材料和成核剂混合并向下输送。加热块6加热时与喷头上面部分不直接接触，中间安装隔热板5，实现第一级隔热；带孔支撑框架4加快加热块向机体传递热量的逸散，实现第二级隔热；送料螺杆8与螺杆电机1通过同步带轮3传动，减少了螺杆电机1吸收的热量，实现第三级隔热。
本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920056166.3
申请日:2019-01-14
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:83(武汉)
授权编号:CN209682915U
授权时间:20191126
主分类号:B29C64/112
专利分类号:B29C64/112;B29C64/30;B33Y30/00
范畴分类:17J;
申请人:武汉理工大学
第一申请人:武汉理工大学
申请人地址:430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
发明人:杨艳芳;温宇钦;薛浩然;刘洁
第一发明人:杨艳芳
当前权利人:武汉理工大学
代理人:王琪
代理机构:42222
代理机构编号:武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计