CN104149352A - 3d打印机用打印头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印机用打印头，包括壳体，所述壳体内上下滑设有一进料装置，所述进料装置上方设置有一压力装置，所述进料装置的出口通过一容积计量泵连通喷嘴，所述进料装置包括驱动装置和由驱动装置驱动旋转的螺杆，包围所述螺杆的壳体的上方设置有进料口，包围所述螺杆的壳体的下方设置为热熔腔，所述螺杆未端套设有一单向阀。本发明具有能利用多种原料作为打印材料、成本低、打印精度高的优点。　

Description

3D打印机用打印头
技术领域　
本发明涉及打印设备，尤其是涉及一种能利用多种原料作为打印材料、成本低、打印精度高的3D打印机用打印头。　 
背景技术　
3D打印技术是一种快速成型技术，它以数字模型文件为基础，运用金属，塑料，无机材料等，通过逐层打印的方式来构造物体。目前，以塑料为耗材的3D打印技术多采用熔融沉积方式(FDM技术)，即把丝状热熔型材料融化后，通过喷嘴挤出，沉积在一个平台上，通过材料的层层堆积最终形成物体。现有的FDM技术所使用的耗材为丝状材料，而不能直接使用普通的工业原材料，因此生产成本高。此外，由于丝状材料的限制，很难实现材料的多样性，同样由于丝状材料的限制，材料挤出的压力是由材料丝直接提供的，难以实现高压快速喷射，因此不利于大型物体的快速打印。　 
发明内容　
为克服现有3D打印头的缺点，本发明目的在于提供一种能利用多种原料作为打印材料、成本低、打印精度高的3D打印机用打印头。　 
本发明通过以下技术措施实现的，一种3D打印机用打印头，包括壳体，所述壳体内上下滑设有一进料装置，所述进料装置上方设置有一压力装置，所述进料装置的出口通过一容积计量泵连通喷嘴，所述进料装置包括驱动装置和由驱动装置驱动旋转的螺杆，包围所述螺杆的壳体的上方设置有进料口，包围所述螺杆的壳体的下方设置为热熔腔，所述螺杆未端套设有一单向 阀。　 
作为一种优选方式，所述压力装置为一压缩弹簧。　 
作为一种优选方式，所述壳体上设置有导柱、所述进料装置固定在可沿导柱上下移动的滑动座上，所述壳体上设置有上位置传感器和下位置传感器。　 
作为一种优选方式，所述驱动装置为电机或液压马达。　 
作为一种优选方式，所述热熔腔为电热热熔腔。　 
作为一种优选方式，所述容积计量泵包括两个外圆紧贴泵体内壁且相互紧密啮合的齿轮，其中一个齿轮由伺服电机或步进电机驱动旋转。　 
作为一种优选方式，所述容积计量泵为保温型计量泵。　 
本发明工作时，放置在漏斗内的颗粒状或者粉末状或者流体状原料通过进料口进入包围螺杆的壳体内，驱动装置驱动螺杆旋转，将原料通过进料装置挤入热熔腔中，原料在热熔腔中被加热后融化为流体状态，随着流体原料的增加和温度的升高，流体压力增大后，会在单向阀的作用下流体向下单向流动，从而推动驱动装置向上滑动，从而增加了进料装置出口处的贮液空间，直到上升到预定的最高端时，驱动装置停止工作，此时单向阀关闭，防止流体返流，当流体经容积计量泵泵出从喷嘴喷出后，进料装置出口处的压力减少，在压力装置的反向压力下，进料装置向下滑动，为容积计量泵持续提供料液，当下降到预定的最下端时，此时驱动装置开始工作，继续供料，从而周而复始保持容积计量泵中的原料得到补充并维持一定范围的压力，从而保证了供料的持续，并利用与计算机连接的计量泵根据计算机发来的信号控制流体排出时间和排出的流量。本发明不限于使用丝状材料，还可以使用颗粒 状或者粉末状或者流体状原料作为打印材料，从而能打印更多材质的产品，同时本发明压力稳定，能保证打印出产品的精度。　 
附图说明　
图1为本发明实施例的结构示意图；　 
图2为本发明实施例的主视图；　 
图3为图2的A－A剖面图；　 
图4为本发明实施例计量泵的结构示意图；。　 
具体实施方式　
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。　 
一种3D打印机用打印头，请参考图1至图3，包括壳体100，所述壳体100内上下滑设有一进料装置200，所述进料装置200上方设置有一压力装置300，所述进料装置200的出口106通过一容积计量泵600连通喷嘴700，所述进料装置200包括驱动装置201和由驱动装置201驱动旋转的螺杆202，包围所述螺杆202的壳体的上方设置有进料口105，包围螺杆202的壳体的下方设置为热熔腔500，螺杆202未端套设有一单向阀800。　 
打印头工作时，放置在漏斗400内的颗粒状或者粉末状或者流体状原料通过进料口105进入包围螺杆202的壳体内，驱动装置201驱动螺杆202旋转，将原料通过进料装置200挤入热熔腔500中，原料在热熔腔500中被加热后融化为流体状态，随着流体原料的增加和温度的升高，流体压力增大后，会在单向阀的作用下流体向下单向流动，从而推动驱动装置201向上滑动，从而增加了进料装置出口106处的贮液空间，直到上升到预定的最高端时，驱动装置201停止工作，此时单向阀关闭，防止流体返流，当流体经容积计 量泵600泵出从喷嘴700喷出后，进料装置出口106处的压力减少，在压力装置300的反向压力下，进料装置200向下滑动，为容积计量泵600持续提供料液，当下降到预定的最下端时，此时驱动装置201开始工作，继续供料，从而周而复始保持容积计量泵600中的原料得到补充并维持一定范围的压力，从而保证了供料的持续，并利用与计算机连接的计量泵600根据计算机发来的信号控制流体排出时间和排出的流量。　 
在一3D打印机用打印头的实施例中，请参考图3，在前面技术方案的基础上具体还可以是，压力装置300内设置有一压缩弹簧301。压缩弹簧301从而给进料装置200提供一个反向压力，并可通过调节压缩弹簧301的压缩程度来调节反向压力的大小。当然在其它实施例中也可使用配重块等作为反向压力装置。　 
在一3D打印机用打印头的实施例中，请参考图1至图3，在前面技术方案的基础上具体还可以是，壳体100上设置有导柱102、所述进料装置200固定在可沿导柱101上下移动的滑动座101上，所述壳体100上设置有上位置传感器103和下位置传感器104。利用上位置传感器103和下位置传感器104来感应预定的最高端和预定的最下端，从而控制驱动装置201的工作状态。　 
在一3D打印机用打印头的实施例中，在前面技术方案的基础上具体还可以是，驱动装置201为电机，在其它实施例中也可以液压马达或其它动力装置。　 
在一3D打印机用打印头的实施例中，请参考图3，在前面技术方案的基础上具体还可以是，热熔腔500为电热热熔腔，其腔壁环绕有电热丝501。　 
在一3D打印机用打印头的实施例中，请参考图4，在前面技术方案的基础上具体还可以是，容积计量泵600包括两个外圆紧贴泵体内壁且相互紧密啮合的齿轮601、602，其中一个齿轮601由伺服电机900驱动旋转。计量泵600的工作原理为，伺服电机900根据计算机的指令调节转速，实现控制流体原料喷出的流量。当伺服电机900关闭时，两个紧密啮合的齿轮不转动，且外圆紧贴泵体内壁，使液态原料无法通过喷嘴700喷出。当两个齿轮601、602旋转时，流体原料从泵体的上端进料装置出口106处，沿两个齿轮601、602的齿缝与泵体内壁的容积被送入喷嘴700喷出。　 
在一3D打印机用打印头的实施例中，在前面技术方案的基础上具体还可以是，容积计量泵600为保温型计量泵。　 
以上是对本发明3D打印机用打印头进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.　一种3D打印机用打印头，其特征在于：包括壳体，所述壳体内上下滑设有一进料装置，所述进料装置上方设置有一压力装置，所述进料装置的出口通过一容积计量泵连通喷嘴，所述进料装置包括驱动装置和由驱动装置驱动旋转的螺杆，包围所述螺杆的壳体的上方设置有进料口，包围所述螺杆的壳体的下方设置为热熔腔，所述螺杆未端套设有一单向阀。
2.　根据权利要求1所述的3D打印机用打印头，其特征在于：所述压力装置为一压缩弹簧。
3.　根据权利要求1所述的3D打印机用打印头，其特征在于：所述壳体上设置有导柱、所述进料装置固定在可沿导柱上下移动的滑动座上，所述壳体上设置有上位置传感器和下位置传感器。
4.　根据权利要求1所述的3D打印机用打印头，其特征在于：所述驱动装置为电机或液压马达。
5.　根据权利要求1所述的3D打印机用打印头，其特征在于：所述热熔腔为电热热熔腔。
6.　根据权利要求1所述的3D打印机用打印头，其特征在于：所述容积计量泵包括两个外圆紧贴泵体内壁且相互紧密啮合的齿轮，其中一个齿轮由伺服电机或步进电机驱动旋转。
7.根据权利要求1所述的3D打印机用打印头，其特征在于，所述容积计量泵为保温型计量泵。
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