CN120206790A 一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置_第1頁
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(19)國家知識產(chǎn)權(quán)局(71)申請人山東理工大學(xué)地址255000山東省淄博市張店區(qū)新村西路266號(72)發(fā)明人石舟姚振宇李銳王伯龍鄭宏宇B29C64/232(2017.0B29C64/236(2017.0B29C64/245(2017.0(54)發(fā)明名稱一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置本發(fā)明屬于增材制造技術(shù)領(lǐng)域,公開了一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,旨在解決傳統(tǒng)FDM打印層間結(jié)合強度不足的問題。所述裝置包基板、打印平臺、打印平臺Z軸移動機構(gòu)和鋁型材框架。噴頭在基板上打印出沉積層后,打印平臺通過打印平臺Z軸移動機構(gòu)下移預(yù)設(shè)距離,隨后熱軋輥機構(gòu)通過熱軋輥Y軸移動機構(gòu)和熱軋輥Z軸移動機構(gòu)實現(xiàn)對相鄰沉積層的輥壓。在熱軋輥的適當高溫和壓力作用下,減少層紋,提高打印件的致密度和機械性能,增強層間結(jié)合強度。該21.一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,其特征在于,包括熱軋輥機構(gòu)(1)、熱軋輥Y軸移(8)、打印平臺(9)、打印平臺Z軸移動機構(gòu)(10)和鋁型材框架(4);其中,所述的熱軋輥機構(gòu)(1)通過相應(yīng)連接件與鋁型材框架(4)上的熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)和熱軋輥Z軸移動機構(gòu)(3)相連;噴頭(5)在噴頭運動機構(gòu)(7)的帶動下,按預(yù)設(shè)路徑在X、Y方向移動,擠出熔化絲材并沉積在基板(8)或前一層沉積層上,形成新的沉積層;沉積完成后,噴頭(5)回歸原點,打印平臺(9)在打印平臺Z軸移動機構(gòu)(10)的帶動下沿Z軸下移,為下一層沉積做準備;沉積層形成后,熱軋輥機構(gòu)(1)在熱軋輥Z軸移動機構(gòu)(3)的帶動下沿Z方向移動相應(yīng)距離到沉積層上方并保持Z軸位置不變,隨后由熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)帶動熱軋輥機構(gòu)(1)沿Y軸移動,對沉積層施加輥壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,其特征在于,所述的熱軋輥機構(gòu)(1)包括:熱軋輥(12)、集電環(huán)(13)和熱軋輥軸承座(14);熱軋輥(12)通過兩端的熱軋輥軸承座(14)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)連接,熱軋輥機構(gòu)(1)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)內(nèi)部設(shè)置有加熱元件,通過集電環(huán)(13)實現(xiàn)熱軋輥(12)在轉(zhuǎn)動過程中的電能傳輸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,其特征在于,所述的熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)包括:熱軋輥Y軸步進電機(18)、熱軋輥Y軸步進電機支架(17)、熱軋輥Y軸聯(lián)軸器(19)、熱軋輥Y軸傳動絲杠(20)、熱軋輥Y軸絲杠螺母(22)、熱軋輥左側(cè)Y軸連接件(21)、熱軋輥右側(cè)Y軸連接件(25)、熱軋輥Y軸移動裝置固定外殼(23)、熱軋輥Y軸絲杠固定軸承座(24)、直線線軌(15)和線軌擋塊(16);其中,熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)通過熱軋輥左側(cè)Y軸連接件(21)和熱軋輥右側(cè)Y軸連接件(25)與熱軋輥機構(gòu)(1)相連,利用螺栓擰緊的方式進行連接;通過熱軋輥Y軸步進電機(18)驅(qū)動熱軋輥Y軸傳動絲杠(20)的旋轉(zhuǎn),通過Y軸連接件和絲杠螺母的連接來帶動熱軋輥機構(gòu)(1)沿Y軸方向進行精確的直線移動,同時兩個直線線軌(15)為熱軋輥(12)的移動提供了穩(wěn)定的支撐和精確的導(dǎo)向,實現(xiàn)熱軋輥(12)在Y軸方向的精確移動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,其特征在于,所述的熱軋輥左側(cè)Y軸連接件(21)和熱軋輥右側(cè)Y軸連接件(25)是連接熱軋輥機構(gòu)(1)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)的關(guān)鍵部件;通過以下連接孔:絲杠螺母連接孔(27)、Y軸直線線軌連接孔(28)、熱軋輥連接孔(29),利用螺栓擰緊進行連接,實現(xiàn)熱軋輥機構(gòu)(1)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)的連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,其特征在于,所述的熱軋輥Z軸移動機構(gòu)(3)包括:熱軋輥Z軸步進電機(31)、熱軋輥Z軸步進電機支架(30)、熱軋輥Z塊(16)、直線線軌(15)和熱軋輥Z軸連接件(36);其中,熱軋輥Z軸移動機構(gòu)(3)通過熱軋輥Z軸連接件(36)與鋁型材框架(4)相連,進而與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)相連接,從而實現(xiàn)與熱軋輥機構(gòu)(1)的連接;熱軋輥Z軸步進電機(31)驅(qū)動熱軋輥Z軸T型絲杠(33)旋轉(zhuǎn),動力經(jīng)由熱軋輥Z軸塊狀螺母(34)和熱軋輥Z軸連接件(36)傳遞至熱軋輥機構(gòu)(1),同時,兩側(cè)的直線線軌(15)為熱軋輥機構(gòu)(1)的Z軸方向的移動提供穩(wěn)定支撐和精準導(dǎo)向,確保熱軋輥(12)在Z軸方向的移動精準且穩(wěn)定,以滿足不同高度的打印層和打印需求。36.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,其特征在于,所述的熱軋輥Z軸連接件(36)是連接熱軋輥Z軸移動機構(gòu)(3)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)的關(guān)鍵部件;它通過以下連接孔:Z軸直線線軌連接孔(37)、Y軸移動機構(gòu)連接孔(38),利用螺栓擰緊進行連接,實現(xiàn)熱軋輥Z軸移動機構(gòu)(3)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)(2)和熱軋輥機構(gòu)(1)的連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,其特征在于,所述的噴頭孔(56)、噴頭與同步帶連接孔(57)、噴頭背板(58)和噴頭外殼(59);其中,噴頭外殼(59)不僅起到保護和固定內(nèi)部各部件的作用,還與噴頭背板(58)共同構(gòu)成了噴頭(5)與噴頭運動機構(gòu)(7)的連接結(jié)構(gòu);具體來說,噴頭外殼(59)與噴頭背板(58)相互扣合,形成光軸連接孔(56)和噴頭與同步帶連接孔(57);通過這兩個連接孔,噴頭(5)與噴頭運動機構(gòu)(7)上的噴頭移動光軸(50)、上側(cè)同步帶(44)和下側(cè)同步帶(47)相連接,從而實現(xiàn)噴頭在X、Y方向上的精確運動控制;送絲機構(gòu)(51)負責(zé)將絲材精確地輸送到噴嘴(55);加熱機構(gòu)(54)將絲材加熱至熔融狀態(tài)并通過噴嘴(55)擠出;散熱機構(gòu)(52)和散熱風(fēng)扇(53)則確保噴頭在高溫工作條件下的穩(wěn)定性。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,其特征在于,所述的噴頭運動機構(gòu)(7)包括:上側(cè)同步帶(44)、同步輪(45)、噴頭運動機構(gòu)步進電機(47)、光軸固定座(48)、光軸直線軸承(49)和噴頭移動光軸(50);其中,噴頭運動機構(gòu)步進電機(46)通過同步輪(45)和光軸固定座(48)與上側(cè)同步帶(44)和下側(cè)同步帶(47)相連,形成一個完整的同步帶傳動系統(tǒng);噴頭移動光軸(50)通過光軸直線軸承(49)安裝在光軸固定與同步帶連接孔(57)與噴頭移動光軸(50)和同步帶傳動系統(tǒng)相連接,從而在噴頭運動機構(gòu)9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,其特征在于,所述的打印平臺Z軸移動機構(gòu)(10)包括:直線軸承(39)、打印平臺Z軸移動絲杠(40)、打印平臺Z軸步進電機(41)、打印平臺Z軸固定座(42)和打印平臺Z軸移動光軸(43);其中,打印平臺Z軸步進電機(41)作為動力源,通過驅(qū)動打印平臺Z軸移動絲杠(40)的旋轉(zhuǎn),帶動打印平臺(9)沿Z軸方向上下移動;打印平臺Z軸移動光軸(43)通過直線軸承(39)安裝在打印平臺(9)上,為打印平臺(9)提供高精度的直線運動導(dǎo)向,確保打印平臺(9)在移動過程中保持平穩(wěn)和精確;打印平臺Z軸移動絲杠(40)和打印平臺Z軸移動光軸(43)的上方固定在打印平臺Z軸固定座(42)上,下方固定在FDM打印機底座(11)上,保證它們的安裝精度和穩(wěn)定性。4技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明屬于增材制造領(lǐng)域,涉及一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置。背景技術(shù)[0002]增材制造(也稱為3D打印)被廣泛描述為一種顛覆性技術(shù),可以以較低的成本生產(chǎn)幾何優(yōu)化的組件,并且具有傳統(tǒng)制造方法無法實現(xiàn)的功能。熔融沉積成型(FDM)技術(shù)因其成本低廉、操作簡單、精度高、靈活性和可加工性好等特點,在增材制造領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。FDM以熱塑性材料(如蠟、ABS、尼龍等)為原料,通過絲狀供料在噴頭內(nèi)加熱熔化后擠出,噴頭按預(yù)定軌跡運動實現(xiàn)層層堆疊成型。但是FDM打印部件的機械性能相較于注塑成型部件明顯偏低,主要原因在于其分層制造工藝導(dǎo)致層間粘合力較弱。盡管已有連續(xù)纖維增強、工藝優(yōu)化及新型材料研發(fā)等改進措施,但層間結(jié)合問題仍制約著FDM技術(shù)的進一步發(fā)展,因此急需一種新的有效方法來增強層間結(jié)合強度。發(fā)明內(nèi)容[0003]本發(fā)明的目的是解決熔融沉積成型在垂直加工方向?qū)优c層之間結(jié)合強度差的問題,為克服這一技術(shù)問題,提供一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置。[0004]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,包括熱軋輥機構(gòu)、熱軋輥Y軸移動機構(gòu)、熱軋構(gòu)和鋁型材框架;其特征在于:所述熱軋輥機構(gòu)通過相應(yīng)連接件與鋁型材框架上的熱軋輥Y軸移動機構(gòu)和熱軋輥Z軸移動機構(gòu)相連。噴頭在噴頭運動機構(gòu)的帶動下,按預(yù)設(shè)路徑在X、Y方向移動,擠出熔化絲材并沉積在基板或前一層沉積層上,形成新的沉積層。沉積完成后,噴頭回歸原點,打印平臺在打印平臺Z軸移動機構(gòu)的帶動下沿Z軸下移,為下一層沉積做準備。沉積層形成后,熱軋輥機構(gòu)在熱軋輥Z軸移動機構(gòu)的帶動下沿Z方向移動相應(yīng)距離到沉積層上方并保持Z軸位置不變,隨后由熱軋輥Y軸移動機構(gòu)帶動熱軋輥機構(gòu)沿Y軸移動,對沉積層施加輥壓。輥壓過程中,預(yù)設(shè)的熱軋輥的高溫使沉積層表面材料升溫,熱軋輥的壓力使受壓沉積層與前一沉積層進一步結(jié)合。在熱軋輥的適當高溫和壓力作用下,受壓沉積成與前一沉積層實現(xiàn)二次融合,從而增強層間結(jié)合強度。[0005]本發(fā)明所述的熱軋輥機構(gòu)包括:熱軋輥、集電環(huán)和熱軋輥軸承座。熱軋輥通過兩端的熱軋輥軸承座與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)連接,熱軋輥機構(gòu)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)一起伸入FDM打印機內(nèi),位置設(shè)置在基板正上方。熱軋輥的加熱方式采用電加熱,其內(nèi)部設(shè)置有加熱元件,通過集電環(huán)實現(xiàn)電能傳輸,從而實現(xiàn)加熱功能,加熱溫度可根據(jù)沉積材料確定,其表面通常采用耐磨、耐高溫的材料,如不銹鋼或碳鋼,以確保在高溫和頻繁摩擦下保持良好的性能。[0006]本發(fā)明所述的集電環(huán)主要是實現(xiàn)熱軋輥在轉(zhuǎn)動過程中的電能或信號傳輸,確保加5熱元件等相關(guān)部件的正常工作,避免因轉(zhuǎn)動導(dǎo)致線路纏繞而影響設(shè)備運行。[0007]本發(fā)明所述的熱軋輥Y軸移動機構(gòu)包括:熱軋輥Y軸步進電機、熱軋輥Y軸步進電機熱軋輥右側(cè)Y軸連接件、熱軋輥Y軸移動裝置固定外殼、熱軋輥Y軸絲杠固定軸承座、直線線軌和線軌擋塊。其中,熱軋輥Y軸移動機構(gòu)通過熱軋輥左側(cè)Y軸連接件和熱軋輥右側(cè)Y軸連接件與熱軋輥機構(gòu)相連,利用螺栓擰緊的方式進行連接。通過熱軋輥Y軸步進電機驅(qū)動熱軋輥Y軸傳動絲杠的旋轉(zhuǎn),通過Y軸連接件和絲杠螺母的連接來帶動熱軋輥機構(gòu)1沿Y軸方向進行精確的直線移動,同時兩個直線線軌為熱軋輥的移動提供了穩(wěn)定的支撐和精確的導(dǎo)向,實現(xiàn)熱軋輥在Y軸方向的精確移動。[0008]本發(fā)明所述的直線線軌和線軌擋塊利用螺栓通過直線線軌固定孔固定在鋁型材框架和熱軋輥Y軸移動裝置固定外殼上,為熱軋輥的移動提供了穩(wěn)定的導(dǎo)向和支撐,確保熱軋輥在移動過程中的精度和穩(wěn)定性,以及減少位移偏差對打印質(zhì)量的影響。[0009]本發(fā)明所述的熱軋輥左側(cè)Y軸連接件和熱軋輥右側(cè)Y軸連接件是連接熱軋輥機構(gòu)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)的關(guān)鍵部件。它們利用螺栓通過以下連接孔:絲杠螺母連接孔、線線軌連接孔、熱軋輥連接孔,實現(xiàn)熱軋輥機構(gòu)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)的連接。[0010]本發(fā)明所述的熱軋輥Z軸移動機構(gòu)包括:熱軋輥Z軸步進電機、熱軋輥Z軸步進電機直線線軌和熱軋輥Z軸連接件。其中,熱軋輥Z軸移動機構(gòu)通過熱軋輥Z軸連接件與鋁型材框架相連,進而與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)相連接,從而實現(xiàn)與熱軋輥機構(gòu)的連接。熱軋輥Z軸步進電機驅(qū)動熱軋輥Z軸T型絲杠旋轉(zhuǎn),動力經(jīng)由熱軋輥Z軸塊狀螺母和熱軋輥Z軸連接件傳遞至熱軋輥機構(gòu),同時,兩側(cè)的直線線軌為熱軋輥機構(gòu)的Z軸方向的移動提供穩(wěn)定支撐和精準導(dǎo)向,確保熱軋輥在Z軸方向的移動精準且穩(wěn)定,以滿足不同高度的打印層和打印需求。[0011]本發(fā)明所述的熱軋輥Z軸連接件是連接熱軋輥Z軸移動機構(gòu)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)移動機構(gòu)與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)和熱軋輥機構(gòu)的連接。接孔、噴頭與同步帶連接孔、噴頭背板和噴頭外殼。其中,噴頭外殼不僅起到保護和固定內(nèi)部各部件的作用,還與噴頭背板共同構(gòu)成了噴頭與噴頭運動機構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)。具體來說,噴頭外殼與噴頭背板相互扣合,形成光軸連接孔和噴頭與同步帶連接孔。通過這兩個連接孔,噴頭與噴頭運動機構(gòu)上的噴頭移動光軸、上側(cè)同步帶和下側(cè)同步帶相連接,從而實現(xiàn)噴頭在X、Y方向上的精確運動控制。送絲機構(gòu)負責(zé)將絲材精確地輸送到噴嘴。加熱機構(gòu)將絲材加熱至熔融狀態(tài)并通過噴嘴擠出。散熱機構(gòu)和散熱風(fēng)扇則確保噴頭在高溫工作條件下的穩(wěn)定性。[0013]本發(fā)明所述的FDM打印機后板的主要功能是為FDM打印機內(nèi)部的電子元件和線路提供全面的保護,有效防止灰塵、雜物以及外力對內(nèi)部組件的損害,同時為打印機的整體結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定的支持。[0014]本發(fā)明所述的噴頭運動機構(gòu)包括:上側(cè)同步帶、同步輪、噴頭運動機構(gòu)步進電機、下側(cè)同步帶、光軸固定座、光軸直線軸承和噴頭移動光軸。其中,噴頭運動機構(gòu)步進電機通過同步輪和光軸固定座與上側(cè)同步帶和下側(cè)同步帶相連,形成一個完整的同步帶傳動系6統(tǒng)。噴頭移動光軸通過光軸直線軸承安裝在光軸固定座上,為噴頭在X、Y方向上的移動提供支撐與導(dǎo)向。噴頭通過光軸連接孔、噴頭與同步帶連接孔與噴頭移動光軸和同步帶傳動系統(tǒng)相連接,從而在噴頭運動機構(gòu)步進電機的驅(qū)動下,實現(xiàn)對噴頭在X、Y方向上精確的運動控[0015]本發(fā)明所述的打印平臺Z軸移動機構(gòu)包括:直線軸承、打印平臺Z軸移動絲杠、打印機作為動力源,通過驅(qū)動打印平臺Z軸移動絲杠的旋轉(zhuǎn),帶動打印平臺沿Z軸方向上下移動。打印平臺Z軸移動光軸通過直線軸承安裝在打印平臺上,為打印平臺提供高精度的直線運動導(dǎo)向,確保打印平臺在移動過程中保持平穩(wěn)和精確。打印平臺Z軸移動絲杠和打印平臺Z軸移動光軸的上方固定在打印平臺Z軸固定座上,下方固定在FDM打印機底座上,保證它們的安裝精度和穩(wěn)定性。[0016]本發(fā)明所述的鋁型材框架包括:角件、5系列鋁型材(邊長20×20mm)和8系列鋁型材(邊長20×40mm)若干。通過角件與鋁型材的連接,將標準件鋁型材精確地連接在一起,構(gòu)成一個穩(wěn)固的鋁型材框架,并且將熱軋輥Y軸移動機構(gòu)與熱軋輥Z軸移動機構(gòu)連接和支撐起各部件提供穩(wěn)定的安裝基礎(chǔ),還能有效保證裝置的整體剛性和穩(wěn)定性,從而確保在打印過程中各部件的精確位置和運動,提升打印質(zhì)量和效率。[0017]另外,不同的熱塑性材料對熱軋輥的工作參數(shù)要求不同,在更換打印材料時,應(yīng)根據(jù)材料的特性重新調(diào)整熱軋輥的溫度、壓力和輥壓速度等參數(shù)。可通過進行少量的試打印,觀察打印效果和層間結(jié)合情況,對參數(shù)進行優(yōu)化和確定。通過熱軋輥對相鄰沉積層的適當高溫和壓力作用,使層間材料充分融合,有效解決了熔融沉積成型在垂直加工方向?qū)优c層之間結(jié)合強度差的問題。與傳統(tǒng)FDM打印相比,能夠滿足更多對機械性能要求較高的應(yīng)用場景。熱軋過程使沉積層材料更加緊密排列,改善打印部件的表面質(zhì)量,減少表面粗糙度和層紋現(xiàn)象,使打印部件外觀更加光滑、平整。本發(fā)明的裝置在現(xiàn)有FDM打印機基礎(chǔ)上進行改進,主要增加了熱軋輥及其相關(guān)的驅(qū)動和控制部件,結(jié)構(gòu)相對簡潔明了。與一些復(fù)雜的增材制造改進技術(shù)相比,其制造成本和維護成本較低,易于在實際生產(chǎn)中推廣應(yīng)用,提供了一種比較經(jīng)濟實用的FDM打印增強方案。附圖說明[0019]圖1為本發(fā)明的整體裝置結(jié)構(gòu)立體圖;圖2為本發(fā)明的熱軋輥機構(gòu)立體圖;圖3為本發(fā)明的熱軋輥Y軸移動機構(gòu)立體圖;圖4為本發(fā)明的熱軋輥Y軸移動機構(gòu)立體分解圖;圖5為本發(fā)明的熱軋輥Z軸移動機構(gòu)與鋁型材框架連接立體圖;圖6為本發(fā)明的熱軋輥Z軸移動機構(gòu)與鋁型材框架連接主視圖;圖7為本發(fā)明的熱軋輥Z軸連接件立體圖;圖8為本發(fā)明的打印平臺和打印平臺Z軸移動機構(gòu)連接立體圖;圖9為本發(fā)明的噴頭運動機構(gòu)立體圖;7圖10為本發(fā)明的噴頭主視圖;圖11為本發(fā)明的噴頭剖視圖。[0020]其中:1-熱軋輥機構(gòu);2-熱軋輥Y軸移動機構(gòu);3-熱軋輥Z軸移動機構(gòu);4-鋁型材框輥Y軸傳動絲杠;21-熱軋輥左側(cè)Y軸連接件;22-熱軋輥Y軸絲杠螺母;23-熱軋輥Y軸移動裝置固定外殼;24-熱軋輥Y軸絲杠固定軸承座;25-熱軋輥右側(cè)Y軸連接件;26-直線線軌固定孔;27-絲杠螺母連接孔;28-Y軸直線線軌連接孔;29-熱軋輥連接孔;30-熱軋輥Z軸步進電構(gòu)連接孔;39-直線軸承;40-打印平臺Z軸移動絲杠;41-打印平臺Z軸步進電機;42-打印平臺Z軸固定座;43-打印平臺Z軸移動光軸;44-上側(cè)同步帶;45-同步輪;46-噴頭運動機構(gòu)步進電機;47-下側(cè)同步帶;48-光軸固定座;49-光軸直線軸承;50-噴頭移動具體實施方式[0021]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例,而不是全部的實施例,基于本發(fā)明的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應(yīng)當屬于本發(fā)明保護的范圍。[0022]請參照圖1,本實施例中的一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置,包括:熱軋輥機構(gòu)板8、打印平臺9、打印平臺Z軸移動機構(gòu)10和鋁[0023]請參照圖2,本實施例中的熱軋輥機構(gòu)1包括:熱軋輥12,集電環(huán)13,軸承座14;熱軋輥12的兩端伸入熱軋輥軸承座14中,熱軋輥軸承座14為熱軋輥12提供固定和支撐。[0024]請參照圖3和圖4,本實施例中的熱軋輥Y軸移動機構(gòu)2包括:熱軋輥Y軸步進電機杠螺母22、熱軋輥左側(cè)Y軸連接件21、熱軋輥右側(cè)Y軸連接件25、熱軋輥Y軸移動裝置固定外殼23、熱軋輥Y軸絲杠固定軸承座24、直線線軌15和線軌擋塊16;其中,熱軋輥左側(cè)Y軸連接件21的上側(cè)通過絲杠螺母連接孔27與熱軋輥Y軸絲杠螺母22連接,左側(cè)通過Y軸直線線軌連接孔28與直線線軌15相連,同時左側(cè)直線線軌15通過直線線軌固定孔26,以螺栓連接的方式與熱軋輥Y軸移動裝置固定外殼23進行連接;右側(cè)直線線軌15通過Y軸直線線軌連接孔28與熱軋輥右側(cè)Y軸連接件25螺栓連接,熱軋輥右側(cè)Y軸連接件25通過熱軋輥連接孔29與熱軋輥機構(gòu)1中的熱軋輥軸承座14螺栓連接;這種連接方式不僅能夠輔助支撐熱軋輥機構(gòu)1,還能與左側(cè)Y軸連接件21協(xié)同工作。通過熱軋輥左側(cè)Y軸連接件21、熱軋輥右側(cè)Y軸連接件25、直線線軌15、熱軋輥Y軸絲杠螺母22的連接,實現(xiàn)熱軋輥機構(gòu)1與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)2的連接。通過熱軋輥Y軸步進電機18驅(qū)動熱軋輥Y軸傳動絲杠20的旋轉(zhuǎn),通過Y軸連接件和絲杠螺8母的連接來帶動熱軋輥機構(gòu)1沿Y軸方向進行精確的直線移動。同時,兩個直線線軌15為熱軋輥12的移動提供了穩(wěn)定的支撐和精確的導(dǎo)向,實現(xiàn)熱軋輥12在Y軸方向的精確移動,滿足對沉積層進行均勻輥壓的要求。[0025]請參照圖5、圖6和圖7,本實施例中的熱軋輥Z軸移動機構(gòu)3包括:熱軋輥Z軸步進電機31、熱軋輥Z軸步進電機支架30、熱軋輥Z軸聯(lián)軸器32、熱軋輥Z軸T型絲杠33、固定座軸承35、熱軋輥Z軸塊狀螺母34、線軌擋塊16、直線線軌15和熱軋輥Z軸連接件36;其中,熱軋輥Z軸連接件36通過Z軸直線線軌連接孔37與直線線軌15相連,通過Y軸移動機構(gòu)連接孔38與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)2相連。這種連接方式不僅能夠輔助支撐熱軋輥Z軸移動機構(gòu)3,還能與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)2緊密配合,實現(xiàn)熱軋輥機構(gòu)1在Z軸方向的移動。熱軋輥Z軸步進電機31驅(qū)動熱軋輥Z軸T型絲杠33旋轉(zhuǎn),動力經(jīng)由熱軋輥Z軸塊狀螺母34和熱軋輥Z軸連接件36傳遞至熱軋輥機構(gòu)1,同時,固定在鋁型材框架4兩側(cè)的直線線軌15為熱軋輥機構(gòu)1的Z軸方向的移動提供穩(wěn)定支撐和精準導(dǎo)向,從而保證熱軋輥12在Z軸方向移動時的平衡與精準。[0026]請參照圖8,本實施例中的打印平臺Z軸移動機構(gòu)10包括:直線軸承39、打印平臺Z軸移動絲杠40、打印平臺Z軸步進電機41、打印平臺Z軸固定座42和打印平臺Z軸移動光軸43;打印平臺Z軸步進電機41驅(qū)動打印平臺Z軸移動絲杠40的旋轉(zhuǎn),帶動打印平臺9沿Z軸方向上下移動。打印平臺Z軸移動光軸43通過直線軸承39安裝在打印平臺9上,為打印平臺9提供直線運動導(dǎo)向,確保打印平臺9在移動過程中保持平穩(wěn)和精確。打印平臺Z軸移動絲杠40和打印平臺Z軸移動光軸43的上方固定在打印平臺Z軸固定座42上,下方固定在FDM打印機底座11上。[0027]請參照圖9,本實施例中的噴頭運動機構(gòu)7包括:上側(cè)同步帶44、同步輪45、噴頭運動機構(gòu)步進電機46、下側(cè)同步帶47、光軸固定座48、光軸直線軸承49和噴頭移動光軸50;噴頭運動機構(gòu)步進電機46通過同步輪45和光軸固定座48與上側(cè)同步帶44和下側(cè)同步帶47相連,形成一個完整的同步帶傳動系統(tǒng)。噴頭移動光軸50通過光軸直線軸承49安裝在光軸固步帶連接孔57與噴頭移動光軸50和同步帶傳動系統(tǒng)相連接,從而噴頭運動機構(gòu)步進電機46[0028]請參照圖10和圖11,本實施例中的噴頭5包括:送絲機構(gòu)51、散熱機構(gòu)52、散熱風(fēng)扇53、加熱機構(gòu)54、噴嘴55、光軸連接孔56、噴頭與同步帶連接孔57、噴頭背板58和噴頭外殼59;噴頭外殼59與噴頭背板58相互扣合,形成光軸連接孔56和噴頭與同步帶連接孔57,分別與噴頭移動光軸50和同步帶傳動系統(tǒng)相連接。這種連接方式使得噴頭5能夠在噴頭運動機構(gòu)7的驅(qū)動下,沿X、Y方向進行精確運動。送絲機構(gòu)51負責(zé)將絲材精確地輸送到噴嘴55,加熱機構(gòu)54將絲材加熱至熔融狀態(tài)并通過噴嘴55擠出,散熱機構(gòu)52和散熱風(fēng)扇53則確保噴頭在高溫工作條件下的穩(wěn)定性,從而保證打印過程的順利進行。[0029]請參照圖1至圖10熱軋輥機構(gòu)1通過熱軋輥軸承座14、熱軋輥左側(cè)Y軸連接件21和熱軋輥右側(cè)Y軸連接件25與熱軋輥Y軸移動機構(gòu)2進行連接。通過熱軋輥Y軸步進電機18驅(qū)動熱軋輥Y軸傳動絲杠20的旋轉(zhuǎn),帶動兩個直線線軌15沿Y軸方向移動,實現(xiàn)熱軋輥12在Y軸方向的精確移動。熱軋輥Y軸移動機構(gòu)2的另一方面通過角件60、熱軋輥Z軸連接件36和鋁型材框架4與熱軋輥Z軸移動機構(gòu)3連接,實現(xiàn)熱軋輥12的Z軸移動。這種連接確保了裝置的整體性和結(jié)構(gòu)強度,使各部件協(xié)同工作,保證熱軋輥輔助熔融沉積成型過程的精確定位。9[0030]本發(fā)明另一方面,一種熱軋輥輔助熔融沉積成型裝置的實施方式如下:1.根據(jù)打印需求,選擇合適的熱塑性絲材,并將其安裝在噴頭5的送絲機構(gòu)51上。通過設(shè)置送絲機構(gòu)51中絲材的直徑、送絲步進電機的送絲速度等參數(shù),通過確保絲材能夠穩(wěn)定地輸送到噴頭5內(nèi)。[0031]2.在控制系統(tǒng)中設(shè)置打印模型的參數(shù),如模型的尺寸、分層厚度、填充率等,同時設(shè)置熱軋輥12的工作參數(shù),包括溫度、壓力、輥壓速度等。溫度參數(shù)應(yīng)根據(jù)絲材的種類和特性進行調(diào)整,一般在材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上10-30℃范圍內(nèi);壓力參數(shù)可根據(jù)打印層的厚度和材料的流動性進行初步設(shè)定,并在實際打印過程中根據(jù)效果進行微調(diào);輥壓速度則需與噴頭5的打印速度相匹配,以保證在每層沉積后能夠及時進行有效的輥壓操作。[0032]3.啟動FDM打印機和熱軋輥機構(gòu)1,打印機噴頭5開始加熱絲材,當絲材熔化達到設(shè)定的溫度和流動性后,噴頭5沿X、Y方向按照預(yù)設(shè)的打印路徑移動,通過噴嘴55將熔化的絲材擠出并沉積在基板8上,形成第一層沉積層。當?shù)谝粚映练e完成后,噴頭5沿-X,-Y方向回歸初始位置。同時,通過打印平臺Z軸步進電機41驅(qū)動打印平臺Z軸移動絲杠40,使打印平臺9沿Z軸方向下移預(yù)設(shè)的分層厚度距離,為下一層沉積做好準備。[0033]4.噴頭5繼續(xù)沿X、Y方向按照預(yù)設(shè)的打印路徑移動,將熔化的絲材擠出并沉積在第一層沉積層上,形成第二層沉積層。當?shù)诙映练e完成后,噴頭5沿-X,-Y方向回歸初始位置。同時,通過打印平臺Z軸步進電機41驅(qū)動打印平臺Z軸移動絲杠40,使打印平臺9沿Z軸方向下移預(yù)設(shè)的分層厚度距離,為下一層沉積做好準備。[0034]5.控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的程序驅(qū)動熱軋輥Z軸步進電機31,使熱軋輥12移動到第二層沉積層上方特定距離,軋輥與待壓沉積層的間隙根據(jù)所需壓力大小及加工條件來調(diào)整。熱軋輥Y軸步進電機18驅(qū)動熱軋輥Y軸傳動絲杠20,使熱軋輥12在Y軸方向以設(shè)定的速度和壓力對第二層沉積層進行輥壓。輥壓過程中,熱軋輥12的熱量傳遞給沉積層,使沉積層表面材料進一步軟化,在壓力和溫度作用下,增加了第三層沉積層與第二層沉積層的層間接觸面積,使兩層沉積層進一步融合。[0035]6.完成第二層的輥壓后,熱軋輥Y軸步進電機18繼續(xù)驅(qū)動熱軋輥Y軸傳動絲杠20,使熱軋輥12在Y軸方向回到初始位置,噴頭5進行第三層沉積,噴頭5沿X、Y方向按照預(yù)設(shè)的打印路徑移動,通過噴嘴55將熔化的絲材擠出并沉積在第二層沉積層上,形成第三層沉積層。當?shù)诙映练e完成后,噴頭5沿-X,-Y方向回歸初始位置。同時,打印平臺9沿Z方向下移預(yù)設(shè)的分層厚度距離,為下一層沉積做好準備。[0036]7.熱軋輥Y軸步進電機18驅(qū)動熱軋輥Y軸移動機構(gòu)2,使熱軋輥12在Y軸方向移動以一定的壓力對第三層沉積層進行輥壓。[0037]8.完成第三層的輥壓后,熱軋輥Y軸步進電機18繼續(xù)驅(qū)動熱軋輥Y軸傳動絲杠20,使熱軋輥12在Y軸方向回到初始位置,噴頭5沿X、Y方向按照預(yù)設(shè)

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