本發(fā)明涉及3d打印技術領域,具體涉及一種3d打印機的噴頭。
背景技術:
3d打印技術因其優(yōu)異于現(xiàn)有減法加工工藝的諸多優(yōu)勢而得到快速發(fā)展。本專利涉及的是基于熔融沉積成形技術的3d打印領域,通過噴頭將固態(tài)的3d打印耗材加熱至熔融狀態(tài),加熱溫度根據(jù)材料的不同,設置的不同,一般在180攝氏度到300攝氏度,熔融態(tài)的材料經(jīng)噴頭擠出,層層堆積打印成型,最后形成打印模型。
熔融沉積成型技術的3d打印,耗材通過送進結構傳送,進入液化器融化,液化器的溫度會沿著送進結構和耗材向上傳遞,受熱的耗材變軟,甚至產(chǎn)生形變,嚴重影響耗材的傳送?,F(xiàn)有技術中,送進結構多為主動輪與從動輪配合,中間設定一定間距,此間距是由耗材直徑直接決定的,一般市場上采用1.75mm直徑的打印耗材,一般存在兩種狀況,第一種狀況,高溫延展到送進結構位置,耗材直接受熱變軟,甚至拉伸,耗材通過主動輪和從動輪中間的間距時,導致送進結構的主動輪和從動輪與耗材的接觸面積變小,進一步作用力變小,由此不能保證正常的送絲量;第二種狀況,高溫延展到送進結構下方,液化器上方位置,耗材變軟,但上方的送進力不變,而在3d打印成型過程中,會根據(jù)打印需求進行耗材的回抽設計,當變軟沒有進入液化器的耗材,同時進行回抽設計時,送進結構不能及時將軟化的耗材回抽,之后再送進,就會出現(xiàn)第一種狀況,從而影響正常打印。
針對上述問題,現(xiàn)有技術中送進結構的主動輪和從動輪一般使用齒輪和壓輪的配合,耗材從送進結構直接送入液化器,液化器上端設置有一體化的傳送通道,一般設計1厘米的傳送通道,并配合設置散熱片,降低液化器溫度的向上傳遞帶來的耗材影響,導致耗材傳動受阻;或是進一步設計新型送進結構,采用可調(diào)式壓輪間距等設計,增加彈性部件控制壓輪,從而控制間距,可以進一步增加送進作用力,此類結構輔助件多,較為復雜,雖然提高耗材的容錯率,但同時也增加了結構的不確定性,增加了出現(xiàn)問題的可能性。所以本發(fā)明提供了一種3d打印噴頭,利用通道作為送進結構和液化器之間的連接設計,有效控制熱傳導,保證送絲順暢,且結構簡單使用方便。當噴嘴長時間工作打印后,材料會粘接在噴頭上,出現(xiàn)部分碳化情況,影響美觀,設計護嘴與噴嘴的組合,有效較少粘結碳化。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種3d打印噴頭,利用傳送通道作為送進結構和液化器之間的連接設計,有效控制熱傳導,保證送絲順暢,且結構簡單使用方便;設計護嘴與噴嘴的組合,當噴嘴長時間工作打印后,有效較少材料粘接碳化在噴頭的情況。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種3d打印機的噴頭,包括送進結構、液化器和噴嘴,送進結構通過傳送通道連接液化器,液化器下連接噴嘴,噴嘴外套護嘴。利用通道作為送進結構和液化器之間的連接設計,有效控制熱傳導,保證送絲順暢,且結構簡單使用方便;設計護嘴與噴嘴的組合,當噴嘴長時間工作打印后,有效較少材料粘接碳化在噴頭的情況。
進一步的,傳送通道為兩層嵌套結構,傳送通道為兩層嵌套結構,內(nèi)層為摩擦系數(shù)不大于0.1的聚四氟乙烯制成的,外層由熔點不小于330℃、熱形變溫度不小于310℃、摩擦系數(shù)不大于0.3的材料制成的。內(nèi)層為聚四氟乙烯軟管,摩擦阻力小,利于耗材傳送,外層材料抗高溫,導熱系數(shù)小,減小下方熱量的向上傳導,具有阻熱作用,進一步降低液化器的高溫對上述材料的影響。
進一步的,護嘴是由熔點不小于330℃、熱形變溫度不小于310℃、表面張力γs不大于35mn/m的材料制成的。抗高溫,導熱系數(shù)小,可以與噴嘴的形狀良好配合。護嘴的材料的表面張力越小,越不粘附打印材料,是極好的防粘材料。
進一步的,護嘴的端面距離噴嘴出絲端面為0.8mm-1.2mm,優(yōu)選的,距離設置成1mm,作用噴嘴頭部防護隔熱;防止因長時間高溫工作,噴嘴頭部粘連絲材,粘連物碳化;安全防燙。
進一步的,噴嘴和液化器由黃銅制成,導熱性好。
進一步的,傳送通道的長度為2cm,既能滿足耗材的傳送,又能有效降低溫度傳導,通道設計的長度,是經(jīng)過大數(shù)據(jù)實驗得到,充分將回抽設計扥參數(shù)作為數(shù)據(jù)依據(jù),進一步保證打印耗材的正常送進。
進一步的,該3d打印機的噴頭還包括輔助裝卡件和加熱組件,輔助裝卡件設有入絲口,入絲口連接送進結構,送進結構連接傳送通道,傳送通道配合連接液化器,液化器上安裝加熱組件。
進一步的,該3d打印機的噴頭還包括電機、風扇、輔助連接件和輔助防護件,輔助裝卡件和輔助連接件之間安裝電機,輔助連接件下部連接輔助防護件,輔助連接件的一側連接風扇。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明利用傳送通道作為送進結構和液化器之間的連接設計,有效控制熱傳導,保證送絲順暢,且結構簡單使用方便。
2、本發(fā)明設計護嘴與噴嘴的組合,當噴嘴長時間工作打印后,有效較少材料粘接碳化在噴頭的情況。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述3d打印機的噴頭的后視圖;
圖2為本發(fā)明所述3d打印機的噴頭的左視圖;
圖3為本發(fā)明所述3d打印機的噴頭的前視圖;
圖4為本發(fā)明部分透視分解圖。
圖中所示,1、送進機構;2、液化器;3、傳送通道;4、噴嘴;41、護嘴;5、電機;6、風扇;7、輔助連接件;8、輔助防護件;9、輔助裝卡件、10、入絲口;11、加熱組件。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。
如圖1-圖4所示,一種3d打印機的噴頭,包括送進結構1、液化器2和噴嘴4,送進結構通過傳送通道3連接液化器,液化器下連接噴嘴,噴嘴外套護嘴41。利用傳送通道作為送進結構和液化器之間的連接設計,有效控制熱傳導,保證送絲順暢,且結構簡單使用方便;設計護嘴與噴嘴的組合,當噴嘴長時間工作打印后,有效較少材料粘接碳化在噴頭的情況。
在本實施例中,傳送通道為兩層嵌套結構,傳送通道為兩層嵌套結構,內(nèi)層為摩擦系數(shù)不大于0.1的聚四氟乙烯制成的,外層由熔點不小于330℃、熱形變溫度不小于310℃、摩擦系數(shù)不大于0.3的材料制成的。內(nèi)層為聚四氟乙烯軟管,摩擦阻力小,利于耗材傳送,外層材料抗高溫,導熱系數(shù)小,減小下方熱量的向上傳導,具有阻熱作用,進一步降低液化器的高溫對上述材料的影響。
在本實施例中,護嘴是由熔點不小于330℃、熱形變溫度不小于310℃、表面張力γs不大于35mn/m的材料制成的。抗高溫,導熱系數(shù)小,可以與噴嘴的形狀良好配合。護嘴的材料的表面張力越小,越不粘附打印材料,是極好的防粘材料。
在本實施例中,護嘴的端面距離噴嘴出絲端面為0.8mm-1.2mm,優(yōu)選的,距離設置成1mm,作用噴嘴頭部防護隔熱;防止因長時間高溫工作,噴嘴頭部粘連絲材,粘連物碳化;安全防燙。
在本實施例中,噴嘴和液化器由黃銅制成,導熱性好。
在本實施例中,傳送通道的長度為2cm,既能滿足耗材的傳送,又能有效降低溫度傳導,通道設計的長度,是經(jīng)過大數(shù)據(jù)實驗得到,充分將回抽設計扥參數(shù)作為數(shù)據(jù)依據(jù),進一步保證打印耗材的正常送進。
在本實施例中,該3d打印機的噴頭還包括輔助裝卡件9和加熱組件11,輔助裝卡件設有入絲口10,入絲口連接送進結構,送進結構連接傳送通道,傳送通道配合連接液化器,液化器上安裝加熱組件。
在本實施例中,該3d打印機的噴頭還包括電機5、風扇6、輔助連接件7和輔助防護件8,輔助裝卡件和輔助連接件之間安裝電機,輔助連接件下部連接輔助防護件,輔助連接件的一側連接風扇。
實施例2
本實施例中傳送通道的材質(zhì)具體選為聚醚醚酮,其熔點為334℃,熱形變溫度為315℃,摩擦系數(shù)為0.3;傳送通道內(nèi)層為聚四氟乙烯:摩擦系數(shù)不大于0.1;護嘴的材質(zhì)選為聚醚醚酮,其熔點為334℃,熱形變溫度為315℃,表面張力γs為34.53mn/m;其他結構同實施例1。
該3d打印機的噴頭的工作過程為:
打印開始,電機工作,風扇工作,加熱組件工作,耗材自輔助裝卡件的入絲口進入送進結構,送進結構的主動輪和從動輪將耗材向下傳送,進入通道,再傳送至液化器,在液化器中,加熱組件提供耗材液化環(huán)境溫度,轉化成熔融態(tài)材料,最后通過噴嘴擠出,進行層層疊加打印成型,最后形成打印模型,通道設計2厘米,既能滿足耗材的傳送,又能有效降低溫度傳導,噴嘴上設置護嘴,護嘴的端面距離噴嘴出絲端面距離設置成1mm,有效防護隔熱,提高安全性,防止粘連碳化,達到美觀效果。
以上所述實施方式僅表達了本發(fā)明的一種或多種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。