一種制造平面型布面料的3d打印裝置和實(shí)施方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種制造平面型布面料的3D打印裝置和實(shí)施方法，屬于FDM型3D打印范疇，包括：熱熔腔體、擠壓泵、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、緊挨排列多孔噴頭、交叉排線方法。Z軸升降臺(tái)通過(guò)固定架固定轉(zhuǎn)電機(jī)，擠壓泵和熱熔腔體合為一體，在其下端設(shè)置大孔徑的母噴嘴，緊挨排列多孔噴頭作為子噴嘴套接在母噴嘴上。本發(fā)明通過(guò)緊挨排列多孔噴頭擠出平行熔絲排線，打印第一次層線，然后噴頭旋轉(zhuǎn)一定的角度，打印第二次層線，成型了單層平面型布面料，重復(fù)多層，即成型指定厚度的平面型布面料，使3D打印機(jī)實(shí)現(xiàn)直接生產(chǎn)布面料，從而使利用3D打印技術(shù)低成本直接生產(chǎn)服飾穿戴類(lèi)產(chǎn)品成為可能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種制造平面型布面料的3D打印裝置和實(shí)施方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種3D打印制造技術(shù)的領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是涉及一種用于制造平面型布面料的3D打印機(jī)裝置以及打印制造的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前FDM型的3D打印機(jī)因擠出機(jī)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，只能使用少數(shù)幾種材料，也只能打印模型級(jí)別的產(chǎn)品，且一個(gè)噴頭為一個(gè)噴嘴孔，打印時(shí)一條條無(wú)縫隙粘合在一起，一層層依次逐步增材制造，每條線無(wú)縫隙粘合在一起，無(wú)法實(shí)現(xiàn)布面料的網(wǎng)狀，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多條線同時(shí)打印，因此也無(wú)法3D打印制作布面料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明為一種制造平面型布面料的3D打印裝置和實(shí)施方法，為分層次交叉打印，多條線同時(shí)打印，提高了打印速度。在3D打印時(shí)，制造布面料的原始材料、添加劑、顏料在熱熔腔體熱熔后，由擠壓方式的擠壓栗輸出熱熔材料，通過(guò)緊挨排列多孔噴頭擠出一排平行熔絲排線，打印第一次層線，然后噴頭旋轉(zhuǎn)一定的角度，以相同的方式打印第二次層線，完成單層平面型布面料3D打印制造。
[0004]技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一下的技術(shù)方案。
[0005]—種制造平面型布面料的3D打印裝置，包括:熱熔腔體、擠壓栗、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、緊挨排列多孔噴頭。3D打印機(jī)由X軸、Y軸、Z軸三維定位實(shí)現(xiàn)立體打印，在X軸上設(shè)置Z軸升降臺(tái)，Z軸升降臺(tái)通過(guò)固定架固定旋轉(zhuǎn)電機(jī)，擠壓栗和熱熔腔體合為一體，在其下端設(shè)置大孔徑的母噴嘴，緊挨排列多孔噴頭作為子噴嘴套接在母噴嘴上，3D打印機(jī)框架上固定彈性耐高溫光滑面軟管的一頭，熱熔腔體固定一個(gè)彈性耐高溫光滑面軟管的另一頭。
[0006]所述的緊挨排列多孔噴頭上配置多孔噴嘴，每個(gè)微型孔延直線一字排開(kāi)，一直排列到噴頭的邊沿，之間的間距相等，每個(gè)微型孔之間緊靠著排列，且微型孔與微型孔的中心點(diǎn)間距尺寸大于一個(gè)孔徑尺寸以上，為實(shí)施3D打印平面型布面料的專(zhuān)用噴頭。
[0007]—種實(shí)施方法，為交叉排線方法，具體為以下步驟。
[0008]a)在3D打印時(shí)，制造布面料的原始材料、添加劑、顏料送入彈性耐高溫光滑面軟管，該軟管上頭固定在支架上，下端固定在熱熔腔體上，利用3D打印裝置的來(lái)回移動(dòng)，牽引軟管同時(shí)抖動(dòng)，使粒子顆粒自動(dòng)向下滑動(dòng)而實(shí)現(xiàn)連續(xù)補(bǔ)充輸送熱熔腔體直接熱熔后，由擠壓方式的擠壓栗輸出熱熔材料，通過(guò)緊挨排列多孔噴頭擠出平行熔絲排線，3D打印機(jī)控制系統(tǒng)牽引噴頭在X軸Y軸方向精確的移動(dòng)，因噴頭上為一排并排的微型孔，且每個(gè)微型孔相隔一定的小間隙，所以打印出的為一排相隔一定小間隙但不互相粘接的的平行熔絲排線，往復(fù)多次，多排拼起來(lái)即形成一個(gè)平行線組成的一個(gè)面層，且使每個(gè)線的間隙相等，從而完成第一層線打印。
[0009]b)然后Z軸升降臺(tái)抬升3D打印裝置，同時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定的角度，比如90°，以相同的方式開(kāi)始打印第二層線，第二層線同時(shí)為一層的平行熔絲排線，第二層線的熔絲線在交叉遇到第一層線的平行熔絲排線時(shí)，因擠出材料的熱熔特性，形成一個(gè)個(gè)融合為一體的牢固的結(jié)點(diǎn)，成型了單層的平面型布面料。
[0010]c)以此類(lèi)推，以相同的方式，可根據(jù)需要打印多層，每層開(kāi)始打印都通過(guò)Z軸升降臺(tái)抬升3D打印裝置一定的層高，并旋轉(zhuǎn)指定的角度，每個(gè)交叉點(diǎn)熱熔成一個(gè)牢固的結(jié)點(diǎn)，從而完成厚的平面型布面料的3D打印過(guò)程。
[0011]當(dāng)緊挨排列多孔噴頭微型孔之間的L距離，即布面料的L間隙接近O時(shí)，就制作了緊密型布面料，尤其是控制結(jié)點(diǎn)處的孔隙大小，可以實(shí)現(xiàn)防水透氣布面料的制造。當(dāng)布面料的L間隙較寬時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)疏松布面料的制造。
[0012]有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果。
[0013]制造平面型布面料的3D打印裝置，一次擠出多條平行熔絲排線，分層次的平行線條上下交叉，交叉點(diǎn)熱熔成結(jié)點(diǎn)使所有線條牢固得結(jié)合在一起，提高了打印速度的同時(shí)，使3D打印機(jī)可實(shí)現(xiàn)直接生產(chǎn)布面料，從而使低成本直接生產(chǎn)服飾穿戴類(lèi)產(chǎn)品成為可能。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的一種制造平面型布面料的3D打印機(jī)裝置的剖視圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的緊挨排列多孔噴頭的仰視圖。
[0016]圖3是本發(fā)明的實(shí)施步驟中的平行熔絲排線組成的一次線層。
[0017]圖4是本發(fā)明的實(shí)施步驟中的二次線層形成的單層平面型布面料。
[0018]1-熱熔腔體，2-擠壓栗，3-緊挨排列多孔噴頭，4-擠壓電機(jī)，5-X軸Y軸架構(gòu)，6-發(fā)熱管，7-溫度傳感器，9-邊沿，10-微型孔，11-平行熔絲排線，12-L距離，14-L間隙，15-Z軸升降臺(tái)，16-彈性耐高溫光滑面軟管，17-Z軸電機(jī)，18-絲桿，19-固定架，20-旋轉(zhuǎn)電機(jī)，21-結(jié)點(diǎn)，31-母噴嘴。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0020]一種制造平面型布面料的3D打印裝置(圖1)，包括:熱熔腔體1、擠壓栗2、旋轉(zhuǎn)電機(jī)20、緊挨排列多孔噴頭3。3D打印機(jī)框架上架設(shè)Z軸升降臺(tái)15，Z軸升降臺(tái)15上由Z軸電機(jī)17連接的絲桿18上配置固定架19，固定架19固定旋轉(zhuǎn)電機(jī)20。
[0021]熱熔腔體I上方連接彈性耐高溫光滑面軟管16的一頭，彈性耐高溫光滑面軟管16另一頭固定在3D打印機(jī)X軸Y軸架構(gòu)5頂上的框架上，熱熔腔體I邊設(shè)置發(fā)熱管6和溫度傳感器7。擠壓栗2與熱熔腔體I于合為一體，上端設(shè)置擠壓電機(jī)4。下端設(shè)置大孔徑的母噴嘴31，緊挨排列多孔噴頭3作為子噴嘴套接在母噴嘴31上。
[0022]緊挨排列多孔噴頭3連接擠壓栗2下面，上面設(shè)置一排微型孔10，每個(gè)微型孔10相隔較小的L距離12，微孔10 —直排列到接近噴頭面的邊沿9的位置。
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步描述一種實(shí)施方法，具體為以下步驟。
[0024]a)在3D打印時(shí)，制造布面料的原始材料、添加劑、顏料送入彈性耐高溫光滑面軟管16，該彈性耐高溫光滑面軟管16上端固定在支架上，下端固定在熱熔腔體I上，利用3D打印裝置(圖1)的來(lái)回移動(dòng)，牽引該軟管同時(shí)抖動(dòng)，使粒子顆粒自動(dòng)向下滑動(dòng)而實(shí)現(xiàn)連續(xù)補(bǔ)充，輸送到熱熔腔體I直接熱熔后，由擠壓栗2的擠壓輸出熱熔材料，通過(guò)緊挨排列多孔噴頭3擠出熔絲，3D打印機(jī)控制系統(tǒng)牽引3D打印裝置(圖1)在X軸Y軸方向精確的移動(dòng)，因緊挨排列多孔噴頭3上為一排的微型孔10，且每個(gè)微型孔10相隔固定的L距離12，所以打印出的為一排的平行熔絲排線11，平行熔絲排線同樣為L(zhǎng)間隙14，往復(fù)多次，多個(gè)平行熔絲排線11即形成一個(gè)平行熔絲排線組成的一次線層(圖3)，且保持每個(gè)平行熔絲排線11之間的間隙同樣為L(zhǎng)間隙14，從而完成一次線層(圖3)的打印。
[0025]b)然后通過(guò)Z軸升降臺(tái)15抬升3D打印裝置(圖1)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)20旋轉(zhuǎn)一定的角度，比如90°，以相同的方式開(kāi)始打印第二次層線，形成二次線層(圖4)，第二次的層線同時(shí)為一層平行熔絲排線11，第二次的層線在交叉遇到第一次層線的平行熔絲排線11時(shí)，因擠出材料的熱熔特性，形成一個(gè)個(gè)融合為一體的牢固的結(jié)點(diǎn)21，除了微凸的結(jié)點(diǎn)21夕卜，在中間的間隔處，第二次的層線因自身熱熔特性而下垂到第一次層線相同的高度，從而使第二次的層線和在結(jié)構(gòu)上依然合并在第一個(gè)層面里。從而3D打印完成了單層平面型布面料(圖4)。
[0026]c)以此類(lèi)推，以相同的方式，可根據(jù)需要打印多層，每層開(kāi)始打印都通過(guò)Z軸升降臺(tái)15抬升3D打印裝置(圖1) 一定的層高，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)20旋轉(zhuǎn)指定的角度，每個(gè)交叉點(diǎn)熱熔成一個(gè)牢固的結(jié)點(diǎn)21，從而完成厚的平面型布面料的3D打印過(guò)程。
[0027]當(dāng)緊挨排列多孔噴頭微型孔之間的L距離12，即布面料的L間隙14接近O時(shí)，就制作了緊密型布面料，尤其是控制結(jié)點(diǎn)處的孔隙大小，可以實(shí)現(xiàn)防水透氣布面料的制造。當(dāng)布面料的L間隙14較寬時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)疏松布面料的制造。
[0028]以上示意性地對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制造平面型布面料的3D打印裝置，包括:熱熔腔體、擠壓栗、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、緊挨排列多孔噴頭，其特征在于:Z軸升降臺(tái)通過(guò)固定架旋固定轉(zhuǎn)電機(jī)，擠壓栗和熱熔腔體合為一體，在其下端設(shè)置大孔徑的母噴嘴，緊挨排列多孔噴頭作為子噴嘴套接在母噴嘴上，3D打印機(jī)框架上固定彈性耐高溫光滑面軟管的一頭，熱熔腔體固定彈性耐高溫光滑面軟管的另一頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制造平面型布面料的3D打印裝置，其特征在于:所述的熱熔腔體，為發(fā)熱腔體，內(nèi)置發(fā)熱器件和溫度傳感器，彈性耐高溫光滑面軟管由3D打印裝置的來(lái)回抖動(dòng)作為自身輸送的動(dòng)力源，滑入的粒子顆粒在熱熔腔體熱熔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制造平面型布面料的3D打印裝置，其特征在于:所述的擠壓栗，為螺桿栗或齒輪栗的擠壓裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制造平面型布面料的3D打印裝置，其特征在于:所述的緊挨排列多孔噴頭，上面配置多孔噴嘴，每個(gè)微型孔延直線一字排開(kāi)，一直排列到噴頭的邊沿，每個(gè)微型孔之間緊靠著排列，之間的間距相等，且微型孔與微型孔的中心點(diǎn)間距尺寸大于一個(gè)孔徑尺寸以上，為實(shí)施3D打印平面型布面料的專(zhuān)用噴頭。5.一種實(shí)施方法，為分層次交叉打印方法，其步驟為: a)布面料的原始材料、添加劑、顏料在熱熔腔體熱熔后，由擠壓方式的擠壓栗輸出熱熔材料，通過(guò)緊挨排列多孔噴頭擠出一排平行熔絲排線，打印第一次層線， b)然后旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定的角度，以相同的方式在第一次層線上面打印第二次層線，成型了單層平面型布面料， c)隨著不斷抬升Z升降臺(tái)，重復(fù)以上步驟，成型指定厚度的平面型布面料。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK105984141SQ201510042375
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日
【發(fā)明人】周加華
【申請(qǐng)人】常州市東科電子科技有限公司