CN104118121A - 一种熔融沉积型（fdm）3d打印机的防堵打印喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头，包括打印喷头、加热铝块、电加热管、加热温控主板、加热温度传感器、进料管、供料机，特征是设有薄型加热铝块、T型预热铝块和恒温铝块，T型预热铝块的下端与薄型加热铝块相连接，上端与恒温铝块相连接，薄型加热铝块热量经T型预热铝块传递给恒温铝块，薄型加热铝块、T型预热铝块和恒温铝块设有进料管插入孔，进料管经进料管插入孔一端与固定在薄型加热铝块上的打印喷头相连接，另一端与供料机相连接，本发明将加热管打印材料恒温预热生再进入被薄型加热铝块加热的打印喷头中熔融挤出，加热空间大为减少，熔融快，不变性，不过量，可防止打印喷头堵塞，提高打印稳定性和精度。

Description

一种熔融沉积型(FDM)3D打印机的防堵打印喷头

技术领域

本发明涉及3D打印机，具体地说是一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头。

背景技术

3D打印机是快速成型技术的一种装置，它是一种以数字模型文件为基础，以粉末状金属或塑料等可粘性材料，通过逐层打印方式来构造物体的技术。它与计算机连接或通过SD卡（或USB）输入物体的三维模型，通过打印控制设置把液态或者粉末状“打印材料”一层层叠加起来，最终将计算机或SD卡（或USB）上的蓝图变成实物。它由控制组件、机械组件、打印喷头、耗材和介质等组成。

熔融沉积型技术（Fused Deposition Modeling, FDM）是3D打印主流技术之一。它利用热塑性材料（ABS或PLA）的热熔型、粘接性，将热塑材料在打印喷头内加热成熔融态。打印喷头在设定程序控制下，沿着模型轮廓轨迹进行X-Y平面运动和高度Z方向运动，打印材料被挤出后迅速固化，并与周围材料粘接，每一个层面都是在上一层层面上堆积而成，直至按模型层层堆积完成为止。

现有熔融沉积型（FDM）3D打印机打印喷头存在的主要技术不足有两条：一是无法适应长时间连续打印，热塑材料如PLA，通常被加热到200℃以上，长时间处于此温度下会导致材料变性，最终造成喷头堵塞；二是现有3D打印机的加热面积较大，使打印喷头内较多打印材料被融化，新进入未熔化的材料会将喷头内融化的材料挤压溢出，在进料端空隙处溢出而降温固化，导致打印喷头堵塞。

发明内容

本发明的目是的就是为克服上述技术不足，提供一种能够适应长时间，而且能连续进料打印而不易堵塞熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头。

为达到上述目的，本发明所采用的技术措施是：

一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头，包括打印喷头、加热铝块、电加热管、加热温控主板、加热温度传感器、进料管、供料机，其特征在于设有薄型加热铝块、T型预热铝块和恒温铝块， T型预热铝块下端与薄型加热铝块相连接，T型预热铝块上端与恒温铝块相连接，薄型加热铝块热量经T型预热铝块传递给恒温铝块，薄型加热铝块、T型预热铝块和恒温铝块设有进料管插入孔，进料管经进料管插入孔一端与固定在薄型加热铝块上的打印喷头相连接，另一端与供料机相连接，打印喷头装在薄型加热铝块上，T型预热铝块装在恒温铝块上，并与薄型加热铝块相连接以传导热量。

本发明所述的装有打印喷头的加热铝块为薄型加热铝块，薄型加热铝块薄端的厚度不超过5mm，优选为3mm,以减小加热空间，使其熔融速度快，结构更紧凑，缩小整机尺寸，防止打印材料熔融过量。

本发明所述的T型预热铝块为T形筒体，优选为一带中心通孔的T形圆柱体，中心通孔内设有进料管，以更好地为送料管内的打印介质材料预热。

本发明所述的恒温铝块上可以设有散热片和恒温铝块温度传感器，恒温铝块温度传感器与PWM温控风扇电路板电连接，PWM温控风扇电路板控制散热风扇相连接，以使恒温铝块温度始终处于设定温度。

本发明所述薄型加热铝块为阶梯式结构，薄端有螺孔连接打印喷头，厚端装有与加热温控主板相连接的电加热管和加热温度传感器。

本发明工作时，由电加热管、加热温度传感器、加热温控主板相连接，使薄型加热铝块与打印喷头的加热温度恒定，热塑性打印材料由供料机输送到进料管，先进入T型预热铝块进料管中恒温预热，再进入薄型加热铝块加热的打印喷头中熔融挤出，使加热空间大为减小，熔融快，不变性，不过量，可有效防止打印材料长时间加热变性和和熔融过量而溢出降温固化，从而导致打印喷头堵塞，提高连续打印的稳定性，使打印层高精度达到0.05毫米，优于通常机型打印头的0.1毫米。

附图说明

附图1是本发明的正视图。

附图2是本发明的左视图。

附图3是本发明的俯视图。

附图标记

    1打印喷头，2薄型加热铝块，3电加热管，4加热温度传感器，5温控加热主板，6 T型预热铝块，7恒温铝块温度传感器，8恒温铝块，9散热片，10 PWM温控风扇电路板，11散热风扇，12供料管，13供料机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头，包括打印喷头、加热铝块、电加热管、加热温控主板、加热温度传感器、进料管、供料机，其特征在于设有薄型加热铝块、T型预热铝块和恒温铝块， T型预热铝块下端与薄型加热铝块相连接，T型预热铝块上端与恒温铝块相连接，薄型加热铝块热量经T型预热铝块传递给恒温铝块，薄型加热铝块、T型预热铝块和恒温铝块设有进料管插入孔，进料管经进料管插入孔一端与固定在薄型加热铝块上的打印喷头相连接，另一端与供料机相连接，打印喷头装在薄型加热铝块上，T型预热铝块装在恒温铝块上，并与薄型加热铝块相连接以传导热量，所述的装有打印喷头加热铝块为薄型加热铝块，薄型加热铝块的厚度不超过5mm，优选为3mm,以减小加热空间，使其熔融速度快，结构更紧凑，缩小整机尺寸，防止打印材料熔融过量。

本发明所述的T型预热铝块为T形筒体，优选为一带中心通孔的T形圆柱体，中心通孔内设有进料管，以更好地为送料管内的打印介质预热；所述的恒温铝块上可以设有散热片和恒温铝块温度传感器，恒温铝块温度传感器与PWM温控风扇电路板电连接，PWM温控风扇电路板控制散热风扇相连接，以使恒温铝块温度始终处于设定温度；所述薄型加热铝块为阶梯式结构，薄端有螺孔连接打印喷头，厚端装有与加热温控主板相连接的电加热管和加热温度传感器。

如图所示：一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头，包括：1打印喷头，2薄型加热铝块，3电加热管，4加热温度传感器，5温控加热主板，6 T型预热铝块，7恒温铝块温度传感器，8恒温铝块，9散热片，10 PWM温控风扇电路板，11散热风扇，12供料管，13供料机。

上述各部分的结构及连接方式与前述相同，此不赘述。本发明特征在于打印喷头1装在薄型加热铝块2上，薄型加热铝块2卡装在T型预热铝块6上，T型预热铝块6装在恒温铝块8上，薄型加热铝块2、T型预热铝块6和恒温铝块8连接成一体传导热量，由PWM温控风扇电路板10、恒温铝块温度传感器7、恒温铝块8、散热片9、散热风扇11相连接，形成恒温铝块温度控控制系统，PWM温控风扇电路板10与散热风扇11电连接，恒温铝块温度传感器7设置在恒温铝块8上，恒温铝块8与散热片9相连接，散热风扇11安装在散热片9上或散热片9附近，温度传感器7采集恒温铝块8温度通过PWM温控风扇电路板10控制散热风扇11的转速，通过散热片9散热使恒温铝块8恒温。以使T型预热铝块6及打印材料的预热温度恒定。

本发明由电加热管3、加热温度传感器4、加热温控主板5形成薄型加热铝块2恒温加热系统，电加热管3和加热温度传感器4设在薄型加热铝块2上，加热温度传感器4与加热温控主板5信号输入端电连接，加热温控主板5控制电加热管3工作，使薄型加热铝块2与打印喷头1的加热温度恒定。热塑性打印材料由供料机13输送到进料管12，先进入T型预热铝块6的进料管12中恒温预热，再进入被薄型加热铝块2加热的打印喷头1中熔融挤出，使加热空间大为减小，熔融快，不变性，不过量，可有效防止打印材料长时间加热变性和熔融过量而溢出降温固化，从而导致打印喷头堵塞，提高连续打印的稳定性，使打印层高精度达到0.05毫米，优于通常机型打印头的0.1毫米。

Claims (6)

1.一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头，包括打印喷头、加热铝块、电加热管、加热温控主板、加热温度传感器、进料管、供料机，其特征在于设有薄型加热铝块、T型预热铝块和恒温铝块， T型预热铝块下端与薄型加热铝块相连接，T型预热铝块上端与恒温铝块相连接，薄型加热铝块热量经T型预热铝块传递给恒温铝块，薄型加热铝块、T型预热铝块和恒温铝块设有进料管插入孔，进料管经进料管插入孔一端与固定在薄型加热铝块上的打印喷头相连接，另一端与供料机相连接。

2.据权利要求1所述的一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头，其特征在于装有打印喷头的加热铝块为薄型加热铝块，薄型加热铝块的薄端厚度不超过5mm。

3.据权利要求1所述的一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头，其特征在于T型预热铝块为T形筒体。

4.据权利要求3所述的一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头，其特征在于T形铝块为一带中心通孔的T形圆柱体，中心通孔内设有进料管。

5.据权利要求1所述的一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头，其特征在于恒温铝块上设有散热片和恒温铝块温度传感器，恒温铝块温度传感器与PWM温控风扇电路板电连接，PWM温控风扇电路板与控制散热风扇电连接。

6.据权利要求1所述的一种熔融沉积型（FDM）3D打印机的防堵打印喷头，其特征在于薄型加热铝块为阶梯式结构，薄端设有进料管插入孔并连接打印喷头，厚端装有与加热温控主板相连接的电加热管和加热温度传感器。