本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印機的噴頭裝置。

背景技術(shù)：

3D打印機又稱三維打印機，是一種增材制造技術(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)，運用顆粒狀、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?，F(xiàn)階段三維打印機被用來制造產(chǎn)品。采用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。

3D打印有很多種技術(shù)類型，其中熔融沉積型技術(shù)的3D打印機的原理如圖1所示，3D打印機主要包括噴頭裝置101、送料裝置102、材料絲103、加熱裝置和控制裝置(圖中未示出)。送料裝置102包括一個輥輪和一次齒輪，通過兩輪擠壓驅(qū)動材料絲103從上端擠入噴頭裝置101，加熱裝置對噴頭裝置101加熱，將擠入噴頭裝置101的材料絲融化成流體，最終控制裝置控制噴頭裝置101移動并擠出流體狀的材料實現(xiàn)熔融沉積打印。

上述類型的3D打印機在打印過程中，遇到間隔打印時，即從一個區(qū)域移動另一區(qū)域進行打印時，在移動過程中噴頭裝置101要停止擠料的，通過送料裝置102輥輪俘止?jié)L動或反向滾動實現(xiàn)暫停擠料，而噴頭裝置101容置流體料的腔體與外界仍然是聯(lián)通的，在噴頭裝置101小距離移動或短時間內(nèi)移動時，通過流體料的粘性能夠?qū)崿F(xiàn)擠料的停止，但是大距離移動需要長時間時，以及多打印頭的非工作頭停止時，流體料在重力的作用下會漏出噴頭裝置101，如大型3D打印機打印大型產(chǎn)品時，噴頭裝置101的泄漏不僅造成材料浪費，甚至導(dǎo)致打印產(chǎn)品的報廢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┮环N能夠防止材料泄漏，同時也可實現(xiàn)多噴嘴切換的3D打印機的噴頭裝置。

一種實施例中提供3D打印機的噴頭裝置，其包括：

支撐座，其設(shè)有導(dǎo)料孔；

筒體，其可移動地安裝在支撐座上，筒體側(cè)面設(shè)有進料口，進料口與導(dǎo)料孔聯(lián)通：

噴嘴，其可拆卸地安裝在筒體上，噴嘴端部設(shè)有出料孔；

以及閥針，其容置于噴嘴與筒體圍合成的腔體內(nèi)，閥針通過固定件固定在支撐座上，閥針與可移動的噴嘴形成節(jié)流閥，節(jié)流時，噴嘴移動至與閥針接觸，閥針端部封堵住噴嘴的出料孔。

進一步地，閥針面向噴嘴的出料孔的端部為圓錐形，噴嘴的出料孔為圓孔，錐形與出料孔中心對齊；節(jié)流時，閥針的圓錐形端部在筒體上移的作用下部分插入噴嘴的出料孔中，將出料孔封堵住。

進一步地，還包括密封圈和蓋板，蓋板設(shè)有凹槽，密封圈套裝在筒體與支撐座的連接處，蓋板固定在支撐座上，并且將密封圈固定在凹槽中。

進一步的密封圈為膨脹石墨材料，打印過程中的熱量使其膨脹，密封效果更可靠耐久。

進一步地，還包括彈簧和墊塊，筒體相對出料孔的另一端上設(shè)有凸臺，墊片固定在支撐座上，彈簧安裝在凸臺與墊塊之間，在無外力的情況下，彈簧驅(qū)動筒體與閥針接觸，使得一筒體的出料孔被始終被閥針封堵住。

進一步地，墊塊上設(shè)有用于安裝彈簧的環(huán)形凹槽。

進一步地，筒體上設(shè)有用于安裝閥針的避讓口，閥針一端通過固定件固定在支撐座上。

進一步地，固定件包括安裝塊和螺釘，安裝塊通過螺釘固定在支撐座上，閥針通過螺釘穿過筒體的避讓口固定在安裝塊上。

進一步地，還包氣缸，氣缸與筒體接觸，用于驅(qū)動筒體移動。

依據(jù)上述實施例的3D打印機的噴頭裝置，由于閥針固定在安裝座上，筒體可移動地安裝在支撐座上，而噴嘴安裝在筒體上，閥針容置于噴嘴與筒體圍合成的腔體內(nèi)，使得閥針與可移動的噴嘴組成節(jié)流閥，閥針可封堵住噴嘴的出料孔；噴頭裝置在打印過程中，當噴頭裝置結(jié)束打印或暫停打印移動到其他位置繼續(xù)打印時，閥針可封堵住噴嘴的出料孔，實現(xiàn)了料的節(jié)流，避免了料的泄漏，特別在長距離移動過程中，能夠避免大量料泄漏導(dǎo)致的浪費及沾污產(chǎn)品。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的3D打印機的噴頭裝置的結(jié)構(gòu)示意；

圖2為一種實施例的3D打印機的噴頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的A-A剖視圖；

圖4為另一種實施例的3D打印機的噴頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的B-B剖視圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

實施例一：

本實施例提供了一種3D打印機的噴頭裝置，本噴頭裝置用于安裝在大型3D打印機上使用，也可用于其他中小型3D打印機或其他設(shè)備上。并且3D打印機可根據(jù)使用需求安裝多個本噴頭裝置。

如圖2和圖3所示，本實施例提供的一種3D打印機的噴頭裝置，其包括支撐座1、筒體2、噴嘴3和閥針4。

支撐座1可將整個噴頭裝置安裝固定到3D打印機上。支撐座1具有凸出的懸臂梁，懸臂梁上設(shè)有兩端開口的腔體。支撐座1上設(shè)有導(dǎo)料孔11，導(dǎo)料孔11的一端與送料裝置連接，另一端延伸到懸臂梁的腔體內(nèi)。

筒體2側(cè)壁上設(shè)有進料口21，噴嘴3端部設(shè)有出料孔31，噴嘴3通過螺紋可拆卸地安裝在筒體2的端部，筒體2和噴嘴3圍合成腔體，該腔體與進料口21和出料孔31聯(lián)通。

筒體2可移動地安裝在支撐座1上，筒體2部分容置于支撐座1的腔體內(nèi)，筒體2可沿支撐座1的腔體滑動。筒體2的進料口21位于支撐座1的腔體內(nèi)，筒體2側(cè)壁設(shè)有進料口21，并且進料口21與支撐座1的導(dǎo)料孔11聯(lián)通，使得物料能夠通過導(dǎo)料孔11導(dǎo)入到筒體2中進行3D打印。

由于筒體2為可移動安裝設(shè)置，使得在安裝有多個筒體2的3D打印機工作時，可通過移動筒體2避讓其他在進行打印的筒體2，而不需要其他的移動機構(gòu)將不工作的筒體2移開。

噴嘴3和筒體2可拆卸安裝在一起，可便于閥針4的安裝，并且有利于筒體2清潔維護，若筒體2的出料孔31或內(nèi)部被堵塞，只需通過拆卸噴嘴3便能進行快速疏通維護。噴嘴3上具有出料孔31，若更換其他口徑的出料孔31時，只需更換相應(yīng)的噴嘴3即可。

優(yōu)選的，筒體2的進料口21是長槽型的孔徑在上下方向大于與之對接的導(dǎo)料孔11的孔徑，并且保證筒體2在移動的行程范圍內(nèi)，導(dǎo)料孔11始終與進料口21完全對接，保證導(dǎo)料孔11與進料口21完全聯(lián)通，即使在移動過程中，導(dǎo)料孔11的導(dǎo)通物料的對接口也不會被移動中的筒體2的側(cè)壁阻擋住。

閥針4為具有圓錐形端部的圓柱體，閥針4容置于筒體2和噴嘴3圍合成的腔體內(nèi)，閥針4有凹槽并與腔體內(nèi)壁之間具有間隙，該凹槽和間隙將筒體2的進料口21和噴嘴3的出料孔31聯(lián)通，且閥針4的圓錐形端部與噴嘴3的出料孔31中心對齊設(shè)置。為了安裝閥針4，筒體2上設(shè)有避讓閥針4安裝的避讓孔，螺釘穿過該避讓孔將閥針4懸掛固定在支撐座1上，筒體2的避讓孔相應(yīng)的在上下方向上擴大，以滿足閥針4移動的需求。

優(yōu)選的，為了方便閥針4的安裝及利于筒體2的移動，閥針4相對圓錐形端部的另一端的軸徑等于或略小于腔體的內(nèi)徑，并且在該端上設(shè)有徑向的凹槽，凹槽面對進料口21設(shè)置，使得閥針4懸掛安裝時能嚴格對準中心，只需從外部直接通過螺釘固定，同時留有導(dǎo)通進料口21和出料孔31的凹槽和足夠間隙。

在本實施例中，筒體2相對噴嘴3的另一端與外界驅(qū)動裝置連接，例如與氣缸連接，氣缸驅(qū)動筒體2移動，筒體2的移動行程在2～4毫米之間均可，本實施例優(yōu)選為3毫米，氣缸驅(qū)動筒體2向圖1所示方位向上移動3毫米，閥針4的圓錐形端部插入噴嘴3的出料孔31中將出料孔31封堵??；相反氣缸驅(qū)動筒體2向下移動3毫米，閥針4的圓錐形端部全部退出出料孔31，出料孔31被全部導(dǎo)通。

在其他實施例中，本噴頭裝置還包括氣缸(圖中未承出)，氣缸與筒體2接觸，用于驅(qū)動筒體2移動。

在本實施例中，因筒體2為可移動件，筒體2穿過支撐座1的腔體，必然支撐座1和筒體2中間存在一定間隙，故為了防止物料外泄，噴頭裝置還包括兩個蓋板5和兩個密封圈6，蓋板5固定在支撐座1的腔體兩端出口上，并且套設(shè)在筒體2上。蓋板5的設(shè)有安裝密封圈6的凹槽，安裝時，蓋板5的凹槽面向支撐座1設(shè)置，密封圈6容置于蓋板5的凹槽內(nèi)，密封圈6封堵住筒體2與支撐座1的間隙，避免了料從腔體內(nèi)向外部泄漏。密封圈為膨脹石墨，在高溫下膨脹使密封更可靠。

固定件7包括安裝塊和螺釘，安裝塊通過螺釘固定在支撐座1上，閥針4則通過螺釘固定在安裝塊上，即閥針4通過安裝塊和螺釘安裝固定在支撐座1上。并且安裝塊延伸到支撐座1內(nèi)，實現(xiàn)對避讓孔的密封。

本實施例提供的3D打印機的噴頭裝置，其節(jié)流工作原理為：當需打印時，氣缸驅(qū)動筒體2向下移動，使得噴嘴3的出料孔31被全部導(dǎo)通，再通過送料裝置將高溫融化的物料從導(dǎo)料孔11中導(dǎo)入筒體2內(nèi)，最后從出料孔31擠出進行逐層的3D打??；當打印機打印完成，或打印途中需暫時停止打印將噴頭裝置移動下一個打印位置時，先通過送料裝置或者與導(dǎo)料孔連接的回抽裝置，將完成柯印后還留在出料孔31外的物料吸回，再通氣缸驅(qū)動筒體2向上移動3毫米，使得閥針4的圓柱形端部封堵住出料孔31，實現(xiàn)節(jié)流。

本實施例提供的3D打印機的噴頭裝置，由于閥針4和可移動的筒體2組成節(jié)流閥，使得閥針4可封堵住筒體2的出料孔31；噴頭裝置在打印過程中，當噴頭裝置結(jié)束打印或暫停打印移動到其他位置繼續(xù)打印時，閥針4可封堵住筒體2的出料孔31，實現(xiàn)了料的節(jié)流，避免了料的泄漏，特別是大型3D打印機的筒體2在長距離移動過程中，能夠避免大量料泄漏導(dǎo)致的浪費及沾污產(chǎn)品。同時也使多噴嘴打印時可以方便切換。

實施例二：

如圖4和圖5所示，本實施例提供的一種3D打印機的噴頭裝置在上述實施例一的基礎(chǔ)上增加了彈簧8和墊塊9。

為了固定彈簧8，在筒體2相對出料孔的另一端的端部設(shè)有凸臺22，墊塊9固定在蓋板5上，彈簧8套設(shè)在筒體2的凸臺22與墊塊9之間，彈簧8處于被壓縮的狀態(tài)，在無外力的情況下，彈簧8將筒體2的凸臺22向遠離墊塊9的方向施加推力，使得筒體2的出料孔31被閥針4封堵住。

若進行3D打印，則需通過外界驅(qū)動裝置給筒體2施加推力，使得筒體2向下移動，出料孔31被導(dǎo)通。若打印結(jié)束或需暫停打印時，只需撤去外界驅(qū)動裝置給筒體2施加的推力，在彈簧8的作用下，筒體2被退回到原來被封緒的位置。

在其他實施例中，墊塊9上設(shè)有環(huán)形凹槽。彈簧8卡設(shè)在環(huán)形凹槽上，使得彈簧8的安裝更穩(wěn)固。

本實施例提供的3D打印機的噴頭裝置，由于設(shè)有彈簧8，實現(xiàn)了噴頭裝置的自動復(fù)位，代替了驅(qū)動裝置的做功，節(jié)約了運行成本。

以上應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明進行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。