本申請涉及3d打印，特別是涉及加熱裝置、3d打印機以及3d打印方法。

背景技術(shù)：

1、3d打印機又稱三維打印機，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。現(xiàn)階段三維打印機被用來制造產(chǎn)品。逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3d打印機的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進3d打印機中，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。

2、fdm(fused?deposition?modeling)工藝熔融沉積制造是3d打印中的一種打印方式，fdm?3d打印采用的耗材一般是熱塑性材料，如蠟、abs、尼龍等，并且耗材以絲狀供料。耗材在噴嘴內(nèi)被加熱熔化，噴嘴沿零件截面輪廓和填充軌跡運動，同時將熔化的耗材擠出，耗材迅速凝固，并與周圍的材料凝結(jié)。但是，fdm?3d打印機使用的絲狀的耗材的導(dǎo)熱系數(shù)通常較低，因此在擠出速率較高時，耗材在噴嘴熱通道內(nèi)停留的時間也會相應(yīng)縮短，致使耗材在噴嘴熱通道內(nèi)無法充分熔化，影響打印效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述提及的技術(shù)問題，提供一種加熱裝置、3d打印機以及3d打印方法。

2、本申請?zhí)峁┝艘环N加熱裝置，所述加熱裝置包括：

3、結(jié)構(gòu)本體，所述結(jié)構(gòu)本體的內(nèi)部開設(shè)有第一通道、儲倉空間和第二通道，所述第一通道的出口與所述儲倉空間的入口連通，所述儲倉空間的出口與所述第二通道的入口連通，所述第一通道橫截面面積大于所述第二通道橫截面積，所述第二通道橫截面積小于耗材橫截面積。

4、在其中一個實施例中，所述結(jié)構(gòu)本體的內(nèi)部還開設(shè)有第三通道，所述儲倉空間具有側(cè)開口，所述第三通道的出口與所述儲倉空間的側(cè)開口連通；所述加熱裝置包括增壓機構(gòu)，所述增壓機構(gòu)的至少一部分裝配在所述第三通道中，所述增壓機構(gòu)用于經(jīng)所述第三通道增加所述儲倉空間的空間內(nèi)部壓力。

5、在其中一個實施例中，所述增壓機構(gòu)包括：

6、柱塞，裝配在所述第三通道中；

7、驅(qū)動部件，所述驅(qū)動部件與所述柱塞驅(qū)動連接，用于驅(qū)動所述柱塞在所述第三通道中進行往復(fù)運動。

8、在其中一個實施例中，所述柱塞和所述第三通道之間還設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，和/或限位結(jié)構(gòu)。

9、在其中一個實施例中，所述加熱裝置還包括：

10、進料驅(qū)動機構(gòu)，用于控制耗材向所述第一通道、所述儲倉空間和所述第二通道中移動；

11、喉管部件，所述喉管部件具有喉管內(nèi)腔，所述喉管內(nèi)腔與所述第一通道的入口連通；

12、噴嘴部件，所述噴嘴部件具有噴嘴內(nèi)腔，所述噴嘴內(nèi)腔與所述第二通道的出口連通。

13、本申請?zhí)峁┝艘环N3d打印機，所述3d打印機包括所述加熱裝置和控制器。

14、本申請?zhí)峁┝艘环N基于所述加熱裝置的3d打印方法，所述3d打印方法包括如下步驟：

15、耗材進料準(zhǔn)備；

16、驅(qū)動進料同時獲取儲倉空間存儲狀態(tài)；根據(jù)所述存儲狀態(tài)，切換耗材進料、退料狀態(tài)，使耗材芯部、耗材皮部交替擠出；

17、打印完成，耗材退料。

18、在其中一個實施例中，所述驅(qū)動進料包括：

19、耗材在加熱裝置中皮芯分離，耗材皮部存儲于儲倉空間，耗材芯部進入第二通道。

20、在其中一個實施例中，獲取儲倉空間存儲狀態(tài)包括：

21、設(shè)定所述儲倉空間最高儲存閾值和最低儲存閾值；

22、獲取儲倉空間儲存參數(shù)；

23、基于所述儲存參數(shù)和所述閾值獲取儲倉空間存儲狀態(tài)。

24、在其中一個實施例中，根據(jù)所述存儲狀態(tài)，切換耗材進料、退料狀態(tài)包括：

25、當(dāng)所述儲存參數(shù)達到最高儲存閾值時，控制耗材退料，耗材皮部進入第二通道；

26、當(dāng)所述儲存參數(shù)達到所述最低儲存閾值時，控制耗材進料，耗材芯部進入第二通道。

27、在其中一個實施例中，所述儲存參數(shù)為儲料高度、儲料體積、儲倉壓力或進/退料的量中至少一個。

28、在其中一個實施例中，所述進/退料的量為耗材長度。

29、在其中一個實施例中，所述退料的耗材長度小于儲倉空間高度。

30、上述加熱裝置、3d打印機以及3d打印方法中，由于耗材依次經(jīng)過了第一通道、儲倉空間以及第二通道，并且在第一通道預(yù)熱后耗材的耗材皮部軟化，因第二通道橫截面積小于耗材橫截面積，耗材在經(jīng)過儲倉空間進入第二通道時會剝離掉軟化的耗材皮部，所以進入到第二通道內(nèi)的材料直徑會比初始進入到第一通道內(nèi)的耗材的直徑更小。

31、依據(jù)傳導(dǎo)熱力學(xué)原理，耗材中心導(dǎo)熱距離越短，受熱越快，熔融越快。因此，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本申請可以縮短耗材中心導(dǎo)熱距離，加速耗材軸芯受熱，滿足高速打印時對耗材快速熔融的需求，即滿足熔融耗材擠出流量大、擠出速率高的要求。

技術(shù)特征：

1.一種加熱裝置，其特征在于，所述加熱裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)本體的內(nèi)部還開設(shè)有第三通道，所述儲倉空間具有側(cè)開口，所述第三通道的出口與所述儲倉空間的側(cè)開口連通；所述加熱裝置包括增壓機構(gòu)，所述增壓機構(gòu)的至少一部分裝配在所述第三通道中，所述增壓機構(gòu)用于經(jīng)所述第三通道增加所述儲倉空間的空間內(nèi)部壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置，其特征在于，所述增壓機構(gòu)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱裝置，其特征在于，所述柱塞和所述第三通道之間還設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，和/或限位結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，所述加熱裝置還包括：

6.一種3d打印機，其特征在于，所述3d打印機包括如權(quán)利要求1-5中任一項所述的加熱裝置和控制器。

7.一種基于權(quán)利要求1-5中任一項所述加熱裝置的3d打印方法，其特征在于，所述3d打印方法包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3d打印方法，其特征在于，所述驅(qū)動進料包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3d打印方法，其特征在于，獲取儲倉空間存儲狀態(tài)包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的3d打印方法，其特征在于，根據(jù)所述存儲狀態(tài)，切換耗材進料、退料狀態(tài)包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的3d打印方法，其特征在于，所述儲存參數(shù)為儲料高度、儲料體積、儲倉壓力或進/退料的量中至少一個。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的3d打印方法，其特征在于，所述進/退料的量為耗材長度。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的3d打印方法，其特征在于，所述退料的耗材長度小于儲倉空間高度。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種加熱裝置、3D打印機以及3D打印方法，涉及3D打印領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)本體的內(nèi)部開設(shè)有第一通道、儲倉空間和第二通道，第一通道的出口與儲倉空間的入口連通，儲倉空間的出口與第二通道的入口連通，第一通道橫截面面積大于第二通道橫截面積，第二通道橫截面積小于耗材橫截面積。耗材在第一通道預(yù)熱后，在經(jīng)過儲倉空間進入第二通道之前會剝離掉軟化的耗材皮部，所以進入到第二通道內(nèi)的耗材芯部的直徑會比原來的耗材的直徑更小。依據(jù)傳導(dǎo)熱力學(xué)遠(yuǎn)離，耗材中心導(dǎo)熱距離越短，受熱越快，熔融越快。因此，相比于原來耗材，耗材芯部具有更小的直徑，可縮短耗材中心導(dǎo)熱距離，加速耗材受熱，滿足高速打印時對耗材熔融的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：申康,王勤東,王佳,陳世偉
受保護的技術(shù)使用者：鄭州潮闊電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6