一種3d打印機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印制造領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)的基本原理為“逐層打印、層層疊加”，即先通過CAD軟件生成三維模型，然后由上位機切片軟件對其切片并生成包含打印路徑信息的Gcode文件，最后導入下位機控制器來控制整個機器的運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)模型的打印。目前FDM3D打印機主要是采用熔融沉積擠出技術(shù)，也是市場上最為廣泛了解和采用的3D打印技術(shù)。成型材料一般是熱塑性材料，如蠟、ABS、PC、PLA、尼龍等，并以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱呈現(xiàn)熔融狀態(tài)，當噴嘴沿零件截面輪廓和填充軌跡運動時，利用擠出結(jié)構(gòu)提供的擠出力將材料擠出并迅速凝固，形成3D模型。
[0003]印刷電子成為近年來興起的一種先進電子制造技術(shù)，其原理在于利用傳統(tǒng)的絲印、噴墨等手段將導電、介電或半導體性質(zhì)的材料轉(zhuǎn)移到基板上，從而制造出電子器件與系統(tǒng)。它具有快速、高效和靈活的特點，并能在各種不同材質(zhì)的基板上形成導電線路和圖形，甚至形成整個印制電路板的過程。但是上述這些手段均存在控制不易的缺點，特別是噴黑方法，需要采用氣壓進行控制，這樣就使打印的導電線路的厚度不是很均勻。
[0004]將3D打印技術(shù)和印刷電子技術(shù)結(jié)合起來是目前研究的一個熱點。3D打印技術(shù)可以直接成型，簡單方便。印刷電子技術(shù)可以大面積、柔性化制造電子線路，快速靈活。目前市場上3D打印電子線路的設(shè)備非常昂貴，或使用昂貴的液態(tài)金屬導電材料，這對DIY愛好者或者那些需要快速驗證電子線路的工程師們來說無疑是困難的。
[0005]另外，對于復雜電子線路的打印，人們往往希望能在同一塊基材上實現(xiàn)多層電子線路的打印，這樣能大大節(jié)省使用基材的面積，實現(xiàn)電子線路的小型化。而多層電子線路往往涉及到絕緣材料的選擇和使用，目前市場上3D打印電子線路的設(shè)備選用的絕緣材料為聚己內(nèi)酯(PCL)或室溫硫化硅橡膠等不太常見的材料，在材料選擇上存在限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種3D打印機構(gòu)，可在廣泛使用的FDM打印機中使用。它利用導電銀漿為原料，可在辦公用紙上打印柔性的電子線路，也能在玻璃、PCB板等硬質(zhì)基材上打印電子線路。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明提供了一種3D打印機構(gòu)，包括支架及安裝在支架上的熔融擠出機構(gòu)和絲杠擠出機構(gòu)，所述熔融擠出機構(gòu)用于打印絕緣材料，所述絲杠擠出機構(gòu)用于打印電子線路，其特征在于，
[0008]所述絲杠擠出機構(gòu)包括安裝在支架上的電機、滾珠絲杠機構(gòu)和注射器，所述滾珠絲杠機構(gòu)位于所述電機的下方并通過所述電機驅(qū)動，所述注射器包括注射推桿和注射筒，所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠螺母能驅(qū)動所述注射推桿上下移動，所述注射筒固定安裝在所述支架上并且其注射出口朝下，以使注射推桿向下移動時擠出注射筒內(nèi)的導電銀漿，從而打印電子線路。
[0009]優(yōu)選地，所述注射推桿通過移動推板與所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠螺母連接。
[0010]優(yōu)選地，所述支架上豎直設(shè)置有導桿，所述導桿貫穿所述移動推板，以對所述移動推板的上下移動進行導向。
[0011]優(yōu)選地，所述移動推板上設(shè)置有導套，所述導套活動套接在所述導桿上。
[0012]優(yōu)選地，所述注射推桿的上端具有第一法蘭部并且該第一法蘭部通過上壓板壓緊在所述移動推板的底端，所述上壓板固定連接在所述移動推板的底端。
[0013]優(yōu)選地，所述支架上固定連接有圓筒限位件，所述圓筒限位件固定套接在所述注射筒的外側(cè)，以防所述注射筒歪斜。
[0014]優(yōu)選地，所述注射筒的上端具有第二法蘭部，所述注射筒通過所述第二法蘭部懸掛在所述支架上，并且所述第二法蘭部通過下壓板壓緊在所述支架上，所述下壓板固定安裝在所述支架上。
[0015]優(yōu)選地，所述熔融擠出機構(gòu)上設(shè)置有第一導向移動桿和位于所述第一移動導向桿上方的第二導向移動桿，所述第一導向移動桿和第二導向移動桿均水平設(shè)置并且所述第二導向移動桿垂直于所述第一導向移動桿；所述熔融擠出機構(gòu)能在外部動力設(shè)備的驅(qū)動下沿所述第一導向移動桿或所述第二導向移動桿移動。
[0016]優(yōu)選地，所述第一導向移動桿上固定穿裝有減震緩沖塊，并且所述減震緩沖塊固定連接在所述支架上，以用于減小所述支架的震動。
[0017]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果:
[0018]I)本發(fā)明的絲杠擠出機構(gòu)采用絲杠機構(gòu)來控制注射推桿的上下移動，擠出量的控制比較精確。
[0019]2)本發(fā)明所采用的電子線路打印方法能夠簡單方便的利用現(xiàn)有FDM 3D打印機進行電子線路的打印，同時能在不同的柔性或者硬質(zhì)基底上進行打印，并且能夠使用環(huán)保常見的PLA材料進行多層電子線路的打印，簡單、方便和快速。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)特征圖。
[0021]圖2是絲杠擠出機構(gòu)中移動推板處示意圖。
[0022]圖3、圖4分別是絲杠擠出機構(gòu)中上、下托架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是減震緩沖塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是打印多層電子線路的效果圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0026]參照圖1?圖6，一種3D打印機構(gòu)，包括支架26及安裝在支架26上的熔融擠出機構(gòu)27和絲杠擠出機構(gòu)28，所述熔融擠出機構(gòu)27用于打印絕緣材料，所述絲杠擠出機構(gòu)28用于打印電子線路，
[0027]所述絲杠擠出機構(gòu)28包括安裝在支架26上的電機1、滾珠絲杠機構(gòu)和注射器，所述滾珠絲杠機構(gòu)位于所述電機I的下方并通過所述電機I驅(qū)動，所述注射器包括注射推桿25和注射筒12，所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠螺母23能驅(qū)動所述注射推桿25上下移動，優(yōu)選地，所述注射推桿25通過移動推板6與所述滾珠絲杠機構(gòu)的滾珠螺母23連接。所述注射筒12固定安裝在所述支架上并且其注射出口 13朝下，以使注射推桿25向下移動時擠出注射筒內(nèi)的導電銀楽，從而打印電子線路。
[0028]進一步，所述支架上豎直設(shè)置有導桿5，所述導桿貫穿所述移動推板6，以對所述移動推板6的上下移動進行導向，以防移動推板6歪斜。
[0029]進一步，所述移動推板6上設(shè)置有導套7，所述導套7活動套接在所述導桿5上。導套7的長度可以進行選擇，而且與導桿5接觸摩擦的主要是導套7，導套7磨損后，可以方便地進行更換。
[0030]進一步，所述注射推桿25的上端具有第一法蘭部并且該第一法蘭部通過上壓板24壓緊在所述移動推板6的底端，所述上壓板24固定連接在所述移動推板6的底端，以便于注射推桿25的安裝。
[0031]進一步，所述支架26上固定連接有圓筒限位件11，所述圓筒限位件11固定套接在所述注射筒12的外側(cè)，以防所述注射筒12歪斜。
[0032]進一步，所述注射筒12的上端具有第二法蘭部，所述注射筒12通過所述第二法蘭部懸掛在所述支架26上；所述第二法蘭部通過下壓板8壓緊在所述支架26上，所述下壓板8固定安裝在所述支架26上。
[0033]進一步，所述熔融擠出機構(gòu)27上設(shè)置有第一導向移動桿17和位于所述第一移動導向桿17上方的第二導向移動桿16，所述第一導向移