本發(fā)明涉及一種3D打印機的散熱噴嘴，屬于3D打印設(shè)備零部件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

3D打印技術(shù)是近年來快速發(fā)展的一類快速成型制造技術(shù)，其以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用高能激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬、陶瓷粉末、塑料及細胞組織等材料進行逐層堆積粘結(jié)成型的制造方法。目前，在3D打印技術(shù)領(lǐng)域中使用最為廣泛的是被稱為熔融堆積成型，即FDM方式，其主要是將熱塑性高分子線材輸送到高溫打印頭，將線材融化并連續(xù)擠出熔融高分子，并在精確定位下通過逐層堆積的方式構(gòu)建三件形體。但在材料熔融的同時，高溫也會傳導(dǎo)至噴嘴腔體內(nèi)，如腔體內(nèi)大到一定溫度，材料在腔體內(nèi)就開始軟化變形，這不僅會影響到的打印模型的最終精度，嚴重時還可能導(dǎo)致打印機噴頭堵塞，造成打印機故障。目前常用的方法是在在噴嘴腔體外側(cè)布置降溫風(fēng)扇，通過加速空氣流動來進行強制散熱，但這種方式僅能吹到噴嘴腔體的一半，而且氣流速度不均，易使噴嘴腔體散熱不均，腔體內(nèi)部依然存在著過熱的現(xiàn)象，并不能完全有效的隔斷加熱塊熱量的擴散。同時單個散熱風(fēng)扇的使用，也會給打印機噴嘴帶來一定的振動，影響最終模型的成型質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種3D打印機的散熱噴嘴，延長氣流經(jīng)過噴嘴的時間，提高噴嘴的散熱效率和散熱均勻度，避免局部溫度降低過多引起的物料堵塞。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開了一種3D打印機的散熱噴嘴，包括噴頭、送風(fēng)器及套管，噴頭內(nèi)具有噴料通道，噴料通道側(cè)壁的外側(cè)設(shè)有散熱槽，該散熱槽向噴料通道出口方向發(fā)散；送風(fēng)器用于向散熱槽送風(fēng)，套管套于噴頭上并配合散熱槽形成散熱通道。散熱通道分為多級散熱支槽，每一級均具有多于上一級的散熱支槽的數(shù)量，同一級的散熱支槽并列布置，相鄰層級的散熱支槽相互連通。

該結(jié)構(gòu)能夠直接在噴嘴的表面形成散熱通道，延長氣流經(jīng)過噴嘴的時間，提高噴嘴的散熱效率，由于采用發(fā)散狀的散熱通道能夠更加均勻的對噴料通道周圍同步降溫，提高散熱效率和避免局部溫度降低過多引起的物料堵塞。

進一步，所述散熱通道的出風(fēng)口處的出風(fēng)方向與噴頭的噴料方向相同。該結(jié)構(gòu)由于可以在噴頭的噴料端面形成氣流出口，能夠利用冷卻噴頭后的空氣對待噴料部位進行預(yù)熱、軟化、及除塵，有效保證先后噴出的物料的粘連牢固性，該結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠保證新噴出的料在已有打印模型上的粘連。

進一步，所述套管的內(nèi)側(cè)壁覆蓋并密封散熱槽的槽口。 該結(jié)構(gòu)將同一級相鄰的槽隔離，從而有效均勻氣流流向，避免絮亂氣流的產(chǎn)生。

進一步，所述散熱槽具有分支結(jié)構(gòu)，在分支處具有矩形凸起，氣流經(jīng)該矩形凸起時可形成局部渦流。通過局部渦流加強散熱效果。

進一步，散熱槽具有多個層疊的分支結(jié)構(gòu)并呈樹狀。

進一步，在噴料通道側(cè)壁的外側(cè)具有多組散熱槽，在對應(yīng)送風(fēng)器的噴料通道側(cè)壁的外側(cè)具有聚氣腔，聚氣腔連通多組散熱槽并將送風(fēng)器的氣流分別轉(zhuǎn)入散熱槽中。通過聚氣腔進行氣流分流，提高分流的均勻性，同時，方便于送風(fēng)安裝和送風(fēng)器出口處氣流的逆流。

進一步，所述噴頭包括管狀部及連接部，連接部呈圓盤狀并位于管狀部的一端，散熱槽位于管狀部的外側(cè)壁上，且散熱槽背向于連接部的方向呈發(fā)散狀，套管配合套于管狀部的外側(cè)。

噴嘴自上而下的加工數(shù)量逐級增加、寬度逐級降低的槽，槽的數(shù)量越多，分級越多則散熱效果越好，而加工費用也成正比例攀升，本例中散熱微通道共有三級。在槽的槽口處覆蓋套管或者通過釬焊等方式固定蓋板，以將散熱槽構(gòu)成用于散熱的通道。

進一步，管狀部的外側(cè)壁具有聚氣腔，聚氣腔連通多組散熱槽；送風(fēng)器具有貼合管狀部外側(cè)壁的殼體，該送送風(fēng)其具斗狀的出風(fēng)口，出風(fēng)口對向該聚氣腔；套管套于管狀部的外側(cè)并在套管的內(nèi)側(cè)形成散熱通道，散熱通道的出口處的出風(fēng)方向與噴頭的噴料方向相同。

在噴嘴腔體上側(cè)，即散熱槽遠離出口的一級中央部位加工有一較大的圓形凹槽即聚氣腔，此聚氣腔與散熱風(fēng)扇中心對正，隨著散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動，空氣沿散熱通道加速流動，通過對流的方式將噴嘴腔體下側(cè)的高溫盡快抽出。

進一步，在管狀部的兩側(cè)對稱設(shè)有兩個送風(fēng)器，兩個送風(fēng)器分別對應(yīng)有一個管狀部側(cè)壁上的聚氣腔，聚氣腔分別連通兩組散熱槽，散熱槽為層疊的分支狀結(jié)構(gòu)。送風(fēng)器對稱布置有兩個，散熱風(fēng)扇與管狀部外圓周貼合，通過合理的選型及控制，可使兩個送風(fēng)器所施加在噴嘴上的擾動力大小相等，方向相反以抵消掉散熱風(fēng)扇帶給噴嘴的擾動，提高打印模型的精度。

進一步，所述散熱槽的深度為噴料通道側(cè)壁厚度的30%-50%，在散熱槽的側(cè)壁或底壁上具有鱗狀凸紋。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1.該結(jié)構(gòu)能夠直接在噴嘴的表面形成散熱通道，延長氣流經(jīng)過噴嘴的時間，提高噴嘴的散熱效率，由于采用發(fā)散狀的散熱通道能夠更加均勻的對噴料通道周圍同步降溫，提高散熱效率和避免局部溫度降低過多引起的堵塞；

2.本申請能夠利用冷卻噴頭后的空氣對待噴料部位進行預(yù)熱、軟化、及除塵，有效保證先后噴出的物料的粘連牢固性，該結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠保證新噴出的料在已有打印模型上的粘連。

附圖說明

圖1是3D打印機的散熱噴嘴的部分剖面圖；

圖2是3D打印機的散熱噴嘴的下側(cè)視圖；

圖3是3D打印機的散熱噴嘴的主視圖；

圖4是3D打印機的噴頭的主視圖；

圖5是3D打印機的送風(fēng)器的結(jié)構(gòu)圖。

圖中標記：1-噴頭，11-噴料通道，12-連接孔，13-聚氣腔，14-散熱槽，2-送風(fēng)器，3-套管。

具體實施方式

實施例1

如圖1-5所示，本發(fā)明的一種3D打印機的散熱噴嘴，包括噴頭1、送風(fēng)器2及套管3，噴頭1內(nèi)具有噴料通道11，噴料通道11側(cè)壁的外側(cè)設(shè)有散熱槽14，該散熱槽14向噴料通道11出口方向發(fā)散；送風(fēng)器2用于向散熱槽14送風(fēng)，套管3套于噴頭1上并配合散熱槽14形成散熱通道。散熱通道的出風(fēng)口處的出風(fēng)方向與噴頭1的噴料方向相同。套管3的內(nèi)側(cè)壁覆蓋并密封散熱槽14的槽口。 散熱槽14具有分支結(jié)構(gòu)，在分支處具有矩形凸起，氣流經(jīng)該矩形凸起時可形成局部渦流。散熱槽14具有多個層疊的分支結(jié)構(gòu)，該分支結(jié)構(gòu)可采用樹狀分支結(jié)構(gòu)。在噴料通道11側(cè)壁的外側(cè)具有多組散熱槽14，在對應(yīng)送風(fēng)器2的噴料通道11側(cè)壁的外側(cè)具有聚氣腔13，聚氣腔13連通多組散熱槽14并將送風(fēng)器2的氣流分別轉(zhuǎn)入散熱槽14中。

實施例2

本發(fā)明的一種3D打印機的散熱噴嘴，包括噴頭1、送風(fēng)器2及套管3，噴頭1內(nèi)具有噴料通道11，噴料通道11側(cè)壁的外側(cè)設(shè)有散熱槽14，該散熱槽14向噴料通道11出口方向發(fā)散；送風(fēng)器2用于向散熱槽14送風(fēng)，套管3套于噴頭1上并配合散熱槽14形成散熱通道。噴頭1包括管狀部及連接部，連接部呈圓盤狀并位于管狀部的一端，散熱槽14位于管狀部的外側(cè)壁上，且散熱槽14背向于連接部的方向呈發(fā)散狀，套管3配合套于管狀部的外側(cè)。

管狀部的外側(cè)壁具有聚氣腔13，聚氣腔13連通多組散熱槽14；送風(fēng)器2具有貼合管狀部外側(cè)壁的殼體，該送送風(fēng)其具斗狀的出風(fēng)口，出風(fēng)口對向該聚氣腔13；套管3套于管狀部的外側(cè)并在套管3的內(nèi)側(cè)形成散熱通道，散熱通道的出口處的出風(fēng)方向與噴頭1的噴料方向相同。在管狀部的兩側(cè)對稱設(shè)有兩個送風(fēng)器2，兩個送風(fēng)器2分別對應(yīng)有一個管狀部側(cè)壁上的聚氣腔13，聚氣腔13分別連通兩組散熱槽14，散熱槽14為層疊的分支狀結(jié)構(gòu)。散熱槽14的深度為噴料通道11側(cè)壁厚度的30%-50%，在散熱槽14的側(cè)壁或底壁上具有鱗狀凸紋。