本實(shí)用新型屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠使熱熔性材料平滑的3D打印頭。

背景技術(shù)：

FDM(Fused Deposition Modeling)為熔融沉積成型，屬于3D打印技術(shù)的其中一種，該技術(shù)利用高溫將材料融化成液態(tài)，通過(guò)打印頭擠出后固化，最后在立體空間上排列形成立體實(shí)物。具體的，加熱噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)產(chǎn)品零件的截面輪廓信息，作X-Y平面運(yùn)動(dòng)，熱塑性絲狀材料由供絲機(jī)構(gòu)送至熱熔噴頭，并在噴頭中加熱和熔化成半液態(tài)，然后被擠壓出來(lái)，有選擇性的涂覆在工作臺(tái)上。一層截面成型完成后工作臺(tái)下降一定高度，再進(jìn)行下一層的熔覆，好像一層層"畫出"截面輪廓，如此循環(huán)，最終形成三維產(chǎn)品零件。但是，這種技術(shù)打印出來(lái)的物品，其外表常常是粗糙的，因?yàn)榇蛴☆^擠出的材料將層層堆疊在一起，表面會(huì)形成波紋型的粗糙紋路，這時(shí)還需要對(duì)已經(jīng)成型的物品進(jìn)行進(jìn)一步的打磨。為此，現(xiàn)有技術(shù)提出了一種對(duì)已經(jīng)成型的物品進(jìn)一步打磨的機(jī)制，即加入了一個(gè)打磨平臺(tái)，當(dāng)3D成型結(jié)束后，利用打磨平臺(tái)對(duì)物品的表面進(jìn)行進(jìn)一步打磨；此外，現(xiàn)有技術(shù)還提出了一種利用熱氣進(jìn)行打磨的打印裝置(例如公開號(hào)為CN 105984139A的中國(guó)專利申請(qǐng))，其利用吹出的熱風(fēng)對(duì)還未成型的物品提供風(fēng)壓使其平坦。然而，現(xiàn)有技術(shù)中其打印噴頭的更換更為繁瑣，需要利用螺絲擰在擠出裝置的出口上，而且其并沒(méi)有考慮僅需要使得產(chǎn)品表面的紋理平滑，而其吹出的熱風(fēng)會(huì)使得產(chǎn)品里外均平滑，對(duì)能量產(chǎn)生了一定的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)可使得熱熔性材料可選擇性平滑的3D打印頭。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型提出一種能夠使外側(cè)熱熔性材料平滑的3D打印頭，所述 3D打印頭包括由圓筒形的供給腔壁圍成的熱熔性材料供給腔；由供給腔壁和直徑大于供給腔壁的圓筒形的熱風(fēng)腔內(nèi)壁圍成的加熱腔，所述加熱腔中具有繞供給腔壁均勻分布的加熱器件；由熱風(fēng)腔內(nèi)壁和直徑大于熱風(fēng)腔內(nèi)壁的圓筒形的熱風(fēng)腔外壁圍成的熱風(fēng)腔；可更換的打印噴頭；以及可更換的熱風(fēng)噴頭；所述打印噴頭通過(guò)第一卡扣裝置扣合在供給腔壁下端外側(cè)的第一凸起上以實(shí)現(xiàn)打印噴頭與供給腔壁的固定以及打印噴頭的熱熔性材料擠出口與供給腔之間的連通；所述熱風(fēng)噴頭通過(guò)第二卡扣裝置扣合在熱風(fēng)腔外壁下端外側(cè)的第二凸起上以實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)噴頭與熱風(fēng)腔外壁的固定以及熱風(fēng)噴頭的出風(fēng)口與熱風(fēng)腔之間的連通；所述供給腔壁、熱風(fēng)腔內(nèi)壁以及熱風(fēng)腔外壁由導(dǎo)熱材料制成。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述第一凸起為位于供給腔壁下端外側(cè)一圈且厚度從下至上逐漸增大的凸起；所述第一卡扣裝置是位于所述打印噴頭內(nèi)部的第一彈片，所述第一彈片包括具有彈性的第一可擴(kuò)張部和位于第一可擴(kuò)張部上端的第一卡扣部；當(dāng)打印噴頭已經(jīng)固定至所述供給腔壁時(shí)，所述第一卡扣部扣合于第一凸起的上沿上方。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述第一卡扣部為多個(gè)扇環(huán)，第一可擴(kuò)張部為多個(gè)彈性組件，每個(gè)扇環(huán)都通過(guò)相應(yīng)的一個(gè)彈性組件連接至打印噴頭的內(nèi)壁。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，熱風(fēng)腔包括由上下方向的多個(gè)隔斷分隔出的多個(gè)子腔，熱風(fēng)腔的上端具有分布于多個(gè)子腔內(nèi)的多個(gè)風(fēng)扇，每個(gè)子腔至少具有一個(gè)風(fēng)扇，所述風(fēng)扇用于從上至下地吹動(dòng)氣流，并且多個(gè)子腔之間互不連通。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述第二凸起為位于熱風(fēng)腔外壁下端外側(cè)一圈且厚度從下至上逐漸增大的凸起；所述第二卡扣裝置是位于熱風(fēng)噴頭上端的第二彈片，所述第二彈片包括具有彈性的第二可擴(kuò)張部和位于第二可擴(kuò)張部上端的第二卡扣部；當(dāng)熱風(fēng)噴頭已經(jīng)固定至所述熱風(fēng)腔外壁時(shí)，所述第二卡扣部扣合于第二凸起的上沿上方。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述第二卡扣部為多個(gè)扇環(huán)，第二可擴(kuò)張部為多個(gè)彈性組件，每個(gè)扇環(huán)都通過(guò)相應(yīng)的一個(gè)彈性組件連接在熱風(fēng)噴頭的上端。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，當(dāng)所述熱風(fēng)噴頭固定至熱風(fēng)腔外壁下端時(shí)，所述熱風(fēng)噴頭的出風(fēng)口環(huán)繞熱熔性材料擠出口一周；所述熱風(fēng)噴頭具有與熱風(fēng)腔的最下端交接并連通的多個(gè)子腔，所述熱風(fēng)噴頭的多個(gè)子腔由多個(gè)隔斷進(jìn)行分隔并且互不連通。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述熱風(fēng)噴頭的多個(gè)子腔的數(shù)量與所述熱風(fēng)腔的多個(gè)子腔的數(shù)量相同，所述熱風(fēng)噴頭的多個(gè)子腔在與熱風(fēng)腔最下端交接處與熱風(fēng)腔的多個(gè)子腔一一正對(duì)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述熱風(fēng)噴頭的多個(gè)子腔的數(shù)量是所述熱風(fēng)腔的多個(gè)子腔的數(shù)量的整數(shù)倍。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，在熱風(fēng)噴頭外側(cè)和熱風(fēng)腔外壁外側(cè)都具有指引熱風(fēng)噴頭與熱風(fēng)腔正確安裝的對(duì)齊標(biāo)識(shí)。

由此可見(jiàn)，本方案通過(guò)卡和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了各種噴頭與主體之間的快速拆卸和更換，此外，本方案采用了多加熱子腔和相應(yīng)的送風(fēng)裝置，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)情況隨意調(diào)整多個(gè)出風(fēng)口的風(fēng)量，從而可僅使得3D打印出的物品的外側(cè)平滑，或者實(shí)現(xiàn)其他可選擇的平滑方式，更具有靈活性，而且也可以節(jié)省能源。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型提出的3D打印頭的整體剖面圖；

圖2是熱風(fēng)腔的俯視示意圖；

圖3是熱風(fēng)腔的仰視示意圖；

圖4是熱風(fēng)噴頭的俯視示意圖；

圖5是熱風(fēng)噴頭的仰視示意圖；

圖6是打印噴頭的俯視透視圖。

具體實(shí)施方式

以下所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施實(shí)例，并不因此而限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，所述3D打印頭包括熱熔性材料供給腔10，它是由圓筒形的供給腔壁101 圍成的腔體，用于容納熱熔性材料，在供給腔10中還具有未示出的將熱熔性材料向下擠壓的推進(jìn)器，該推進(jìn)器可以為螺旋狀的推進(jìn)器，隨著其轉(zhuǎn)動(dòng)，將熱熔性材料擠壓至供給腔10的底端以從打印噴頭中擠出。還包括加熱腔15，在加熱腔中具有繞供給腔壁101均勻分布的加熱器件11，所述螺旋狀的加熱器件11僅為示意，實(shí)際上只要能為供給腔10提供足夠的熱量即可，所述加熱腔由供給腔壁101和圓筒形的熱風(fēng)腔內(nèi)壁121圍成，也就是說(shuō)，熱風(fēng)腔內(nèi)壁121 的直徑大于供給腔壁101的直徑。還包括熱風(fēng)腔12，所述熱風(fēng)腔由所述熱風(fēng)腔內(nèi)壁121和圓筒狀的熱風(fēng)腔外壁122圍成，所述熱風(fēng)腔外壁的直徑大于熱風(fēng)腔內(nèi)壁的直徑。也就是說(shuō)，從內(nèi)到外依次是供給腔10、加熱腔15以及熱風(fēng)腔12，它們之間分別被供給腔壁101和熱風(fēng)腔內(nèi)壁121隔開。所述供給腔壁、熱風(fēng)腔內(nèi)壁和熱風(fēng)腔外壁都由導(dǎo)熱材料制成。使用導(dǎo)熱材料的目的是所述加熱器件發(fā)出的熱量不僅可以傳導(dǎo)至供給腔，還能夠傳導(dǎo)至熱風(fēng)腔，保證熱量的充分利用，無(wú)需為熱風(fēng)腔單獨(dú)加入熱管。

在3D打印頭的下部，所述打印噴頭13卡扣至所述供給腔壁101的下端以固定至供給腔，實(shí)現(xiàn)打印噴頭13的熱熔性材料擠出口132與供給腔之間的連通。

具體的，所述供給腔壁的下端外側(cè)具有位于其外側(cè)一圈的從下至上厚度逐漸增大的凸起 102，所述凸起102用于卡接一個(gè)或多個(gè)可更換打印噴頭13。如圖1和6所示，所述打印噴頭13具有可卡接至所述凸起102的彈片131，所述彈片具有彈性的可擴(kuò)張部以及可擴(kuò)張部上端的卡扣部，當(dāng)打印噴頭13從下向上固定至供給腔壁101時(shí)，所述卡扣部受凸起102的向外擠壓從而使得可擴(kuò)張部向外擴(kuò)張，可擴(kuò)張部發(fā)生形變，當(dāng)卡扣部高于凸起102的上沿時(shí)，卡扣部在可擴(kuò)張部的彈力作用下向內(nèi)收縮，卡扣在凸起102的上沿上，從而實(shí)現(xiàn)打印噴頭13與供給腔壁之間的固定。當(dāng)取下打印噴頭時(shí)采取相反的動(dòng)作即可，即向下拽出打印噴頭，凸起102會(huì)將卡扣部向外頂開，當(dāng)卡扣部低于凸起上沿時(shí)便可順利將其取下。由此可見(jiàn)，更換打印噴頭無(wú)需使用螺絲，只需要用力將打印噴頭取下，再卡扣一個(gè)新的打印噴頭即可。

所述卡扣部可為多個(gè)扇環(huán)，可擴(kuò)張部可為多個(gè)彈性組件，如圖6所示，可為四個(gè)扇環(huán)，每一個(gè)都通過(guò)可擴(kuò)張部的一個(gè)彈性組件連接至打印噴頭的內(nèi)壁，四個(gè)扇環(huán)之間具有縫隙133，當(dāng)可擴(kuò)張部向外擴(kuò)張時(shí)更易于兩兩之間的分離。

此外，圖1示出了所述供給腔壁101用于卡接所述打印噴頭的下端的直徑比上端要細(xì)，而根據(jù)另一實(shí)施例也可以具有同樣的粗細(xì)。

如圖1-3所示，所述熱風(fēng)腔12的上端具有分布于多個(gè)子腔內(nèi)的多個(gè)風(fēng)扇125，風(fēng)扇125 從上之下吹動(dòng)氣流以使得氣流從熱風(fēng)腔12的下端吹出，風(fēng)向在圖1中以箭頭示出。任意兩個(gè)子腔之間都是不通透的，可通過(guò)上下方向的多個(gè)隔斷124將熱風(fēng)腔12分成多個(gè)子腔。如圖2 所示，所述熱風(fēng)腔12被6個(gè)隔斷分成了6個(gè)子腔。在每個(gè)子腔的上端具有兩個(gè)風(fēng)扇125。根據(jù)圖2所示的示例，所述熱風(fēng)腔還可以被分隔成12個(gè)子腔，每一個(gè)子腔具有位于其頂端的一個(gè)風(fēng)扇。具體的風(fēng)扇以及子腔數(shù)量可以根據(jù)需要調(diào)整。

如圖1和3所示，所述熱風(fēng)腔外壁122的下端外側(cè)具有位于其外側(cè)一圈的從下至上厚度逐漸增大的凸起123，所述凸起123與之前提到的凸起102類似，都是用于卡接噴頭，只不過(guò)凸起123用于卡接熱風(fēng)噴頭14。圖1、3示出了熱風(fēng)腔外壁下端的直徑比上端要細(xì)，從而在與熱風(fēng)噴頭14卡接時(shí)外側(cè)可保持平整，而根據(jù)另一方案，在不用考慮平整的外觀的情況下，下端也可以與上端一樣粗細(xì)。

所述熱風(fēng)噴頭的上端具有彈片141，彈片141具有可擴(kuò)張部和位于可擴(kuò)張部上端的卡扣部，同樣地，當(dāng)從上之下將熱風(fēng)噴頭固定至熱風(fēng)腔外壁下端時(shí)，所述卡扣部被凸起123向外頂開，可擴(kuò)張部發(fā)生形變，當(dāng)卡扣部高于凸起123的上沿時(shí)，卡扣部在可擴(kuò)張部的彈力作用下向內(nèi)收縮，卡扣在凸起123的上沿上，從而實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)噴頭與熱風(fēng)腔外壁之間的固定。更換熱風(fēng)噴頭與之前更換打印噴頭類似，這里不再贅述。

所述熱風(fēng)噴頭的出風(fēng)口142環(huán)繞擠出口132一周，所述熱風(fēng)噴頭具有與熱風(fēng)腔的最下端交接并連通的多個(gè)子腔144，多個(gè)子腔144互相之間是不連通的并通過(guò)隔斷143進(jìn)行分隔，而且所述多個(gè)子腔144的每一個(gè)與多個(gè)子腔126的每一個(gè)正對(duì)，從而可將子腔126中的氣流直接送入相應(yīng)的子腔144中并從出風(fēng)口142吹出。也就是說(shuō)，出風(fēng)口也具有多個(gè)子出風(fēng)口。

依據(jù)上文所示的結(jié)構(gòu)，本方案可以通過(guò)選擇開啟的風(fēng)扇來(lái)控制每個(gè)子出風(fēng)口不同的風(fēng)量，例如僅開啟圖2中左側(cè)的6個(gè)風(fēng)扇，那么在圖1擠出口132左側(cè)的三個(gè)子出風(fēng)口會(huì)吹出熱風(fēng)，而右側(cè)的三個(gè)子出風(fēng)口不會(huì)吹出熱風(fēng)。也就是說(shuō)，利用這種結(jié)構(gòu)，可以選擇使得已經(jīng)擠出的熱熔性材料的那一側(cè)平滑，例如如果只需要使得外側(cè)平滑，那么可以僅開啟使得外側(cè)平滑的子出風(fēng)口對(duì)應(yīng)的那些風(fēng)扇。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，為了使得用戶可以準(zhǔn)確對(duì)齊熱風(fēng)噴頭的子腔以及熱風(fēng)腔的子腔，在熱風(fēng)噴頭和熱風(fēng)腔外側(cè)都具有對(duì)齊標(biāo)識(shí)，當(dāng)將熱風(fēng)噴頭卡接至熱風(fēng)腔并旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)噴頭使得兩個(gè)對(duì)齊標(biāo)識(shí)對(duì)齊時(shí)，兩者的子腔是分別正對(duì)的。

如圖4所示，所述彈片141與彈片131的結(jié)構(gòu)也是類似的，例如可以是多個(gè)扇環(huán)，兩兩之間具有縫隙145以便于向外擴(kuò)張。

這樣，打印噴頭和熱風(fēng)噴頭都是可以更換的，每一個(gè)的粒度都可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，比如擠出口的直徑可變，熱風(fēng)噴頭的出風(fēng)口的口徑以及數(shù)量也可以根據(jù)需要調(diào)整。在具體安裝時(shí)，先將打印噴頭扣合至供給腔，然后將熱風(fēng)噴頭扣合至熱風(fēng)腔即可，非常方便。

應(yīng)注意，本實(shí)用新型所提出的具體實(shí)施方式及應(yīng)用領(lǐng)域僅為說(shuō)明的目的，并不作為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改以滿足實(shí)際需要。