CN104802405A - 阀门式防堵打印机喷头组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阀门式防堵打印机喷头组件，包括喷头、进料喉管、加热器、螺纹机构；所述的喷头的进料口与进料喉管的出料口连通，加热器设置在喷头外部与喷头的受热区域紧密接触；所述喷头、进料喉管和加热器均通过螺纹机构固定连接；所述喷头和进料喉管的过渡部位设有防漏阶梯，固定连接喷头和进料喉管的螺纹机构设置在喷头上部腔体内壁，进料喉管外壁对应地设有反向螺纹机构，该螺纹机构的螺纹延伸到喷头进料口以外；还包括设置在进料喉管与喷头交接处附近的丝料阀门，加热器停止加热的同时，所述料阀门关闭进料喉管。本发明的阀门式防堵打印机喷头组件具有防漏、防堵性能好，坚固耐用的特点。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别是指一种打印机防漏防堵喷头组件。
背景技术
目前许多3D打印机都采用“熔积成型”技术，所谓的“熔积成型”是指整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通过沉积塑料纤维的方式形成薄层。该技术的一个重要组件就是打印机喷头。
所述打印机喷头组件包括喷头、进料喉管和加热器，工作过程中，丝料通过送料喉管进入喷头并经加热装置加热融化。送料喉管通常选用导热率较慢的不锈钢材料，防止丝料提前软化，而喷头则选用导热速率快的黄铜，保证丝料在喷头内快速熔化。
国内专利数据库也公开了一些打印机防漏防堵喷头组件的相关技术：
例如：【名称】3D打印机的打印头喷头组件，【专利号】CN201420470391.9，【申请日】2014.08.19，公开了一种3D打印机的打印头喷头组件，包括进料喉管和与进料喉管连接的喷嘴，进料喉管内管和喷嘴内管连通，其中，在进料喉管和喷嘴内管中设置一贯通进料喉管内管和喷嘴内管的用于输送打印材料的润滑性好的导料管。本实用新型所述打印头喷头组件，通过在进料喉管和喷嘴内管中设置一贯通进料喉管内管和喷嘴内管的用于输送打印材料的润滑性好的导料管，克服了打印材料堵塞喷嘴的弊端。
例如：【名称】一种用于3D打印机的防漏防堵塞喷头组件，【专利号】CN201420480656.3，【申请日】2014.08.25，公开了一种用于3D打印机的防漏防堵塞喷头组件。由喷头、喷头衬管、进料喉管、喉管衬管和加热装置构成：所述喷头的内孔用于支撑喷头衬管并定位进料喉管，喷头螺纹的底部设有防漏台阶；所述进料喉管外设螺纹的底部设有配合喷头的倒角，内设用于定位喷头衬管的台阶孔；所述加热装置设有用于连接喷头和进料喉管的螺纹孔，螺纹孔下方设有用于配合喷头的台阶孔。所述喷头衬管和喉管衬管均采用耐高温材料。该防漏防堵塞喷头组件既可以防止丝料堵塞喷头又可以防止融化的丝料流出。
上述实用新型都采用了相同的技术手段，即用润滑性好的导料管防止喷头堵塞；该技术手段确实可以起到一定的防堵塞效果，但是并不是从本质上解决堵塞问题的办法，而且当未熔化的丝料与熔化的丝料粘结在进料喉管出口处造成拥堵的时候，导料管所起的防滑作用就变得有限了。
喷头堵塞问题往往发生在停机使用之后，因为停机后加热器已经停止工作，喷头腔内温度快速下降，而进料喉管内还残余有部分丝料(下称残料)，这部分丝料在重力作用下依旧往喷头腔移动，当喷头温度不足以完全熔化这部分丝料的时候，丝料就会恢复固态，再次启动的时候，这部分残料刚好不在加热区域，无法被熔化而堵在进料喉管与喷头交接处，造成喷头堵塞。因此设法阻止停机后的残余丝料，使其不在进料喉管与喷头交接处凝固，才是解决问题的关键，也是本发明研究的重点。
发明内容
本发明现有的打印机喷头组件存在喷头堵塞的问题，提供了一种带丝料阀门的打印机喷头组件，能同时起到防漏防堵效果。
本发明的阀门式防堵打印机喷头组件，包括喷头、进料喉管、加热器、螺纹机构；所述的喷头的进料口与进料喉管的出料口连通，加热器设置在喷头外部与喷头的受热区域紧密接触；所述喷头、进料喉管和加热器均通过螺纹机构固定连接；所述喷头和进料喉管的过渡部位设有防漏阶梯，固定连接喷头和进料喉管的螺纹机构设置在喷头上部腔体内壁，进料喉管外壁对应地设有反向螺纹机构，该螺纹机构的螺纹延伸到喷头进料口以外；还包括设置在进料喉管与喷头交接处附近的丝料阀门，加热器停止加热的同时，丝料阀门关闭进料喉管。
作为本发明的进一步说明，所述喷头在与料喉管螺纹机构位置对应的外壁设有加固圈，该加固圈由导热性较差的材料制成。
作为本发明的进一步说明，所述进料喉管的螺纹机构还包括反向螺母，所述反向螺母安装在的该螺纹机构延伸到喷头进料口以外的螺纹上，通过反向挤压防止进料喉管的螺纹机构松动。
作为本发明的进一步说明，所述丝料阀门匹配有电磁继电器，并通过电磁继电器与加热器开关同步；继电器连接加热器的电源开关，当加热器通电时，继电器也通电，丝料阀门被打开，当加热器断电时，继电器也断电，丝料阀门被关闭。
作为本发明的进一步说明，所述丝料阀门为旋转式阀门，阀门的旋转面与进料喉管平行时，进料喉管打开，反之，两者垂直时，进料喉管关闭。
作为本发明的进一步说明，所述喷头的内腔半径大于进料喉管的内腔半径。
作为本发明的进一步说明，所述喷头和进料喉管对应地分别设置有防漏阶梯，旋进两者之间的螺纹机构可使两防漏阶梯紧密接触。
本发明的阀门式防堵打印机喷头组件解决了现有技术的缺点和不足，与现有技术相比具有以下进步：
1、进料喉管与喷头交接处附近设置有丝料阀门，能从本质是解决喷头堵塞的问题。因为堵塞问题是残料在喷头与进料喉管交接处凝固引起的，本发明的丝料阀门与加热器同步，加热器停止加热时，丝料阀门马上关闭进料喉管；阀门以上的残料被隔绝起来，等待下次使用，阀门以下的小部分残料，则被余热熔化，在重力作用下落入喷头腔再慢慢凝固。如此阻止了残料在喷头与进料喉管交接处凝固，自然解决了堵塞问题。
2、喷头和进料喉管对应地分别设置有防漏阶梯，旋进两者之间的螺纹机构可使两防漏阶梯紧密接触，使喷头内腔严格封闭；因此，即使不使用密封圈也可以防止丝料熔融体从喷头侧面流出。
3、进料喉管伸入喷头腔内部，相比现有技术中喷头伸入进料喉管内部的结构更为合理。因为喷头是铜质材料制成，导热性良好，进料喉管由不锈钢制成，导热性差；现有结构中，热量从喷头上端传导给进料喉管中的丝料，丝料未进入喷头腔就被加热，极易造成丝料过早软化；本发明的丝料进入喷头腔才被加热，防止了该问题发生。
4、喷头外部设有加固圈，克服了喷头铜质材料不稳定的缺点，防止喷头螺纹机构形变，使其更加耐用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明阀门式防堵打印机喷头组件的结构示意图。
图2为本发明的丝料阀门结构示意图。
图中，1—喷头；2—进料喉管；3—加热器；4—螺纹机构；5—丝料阀门；6—加固圈；7—反向螺母；8—防漏阶梯。
具体实施方式
参见图1，本发明的阀门式防堵打印机喷头组件，包括喷头1、进料喉管2、加热器3、螺纹机构4；所述的喷头1的进料口与进料喉管2的出料口连通，加热器3设置在喷头外部与喷头的受热区域紧密接触；所述喷头、进料喉管和加热器均通过螺纹机构4固定连接；所述喷头和进料喉管的过渡部位设有防漏阶梯8，固定连接喷头1和进料喉管2的螺纹机构设置在喷头上部腔体内壁，进料喉管外壁对应地设有反向螺纹机构，该螺纹机构的螺纹延伸到喷头进料口以外；还包括设置在进料喉管与喷头交接处附近的丝料阀门5，加热器停止加热的同时，丝料阀门关闭进料喉管，阻止残料继续下降，防止残料在喷头与进料喉管交接处凝固。
所述丝料阀门5匹配有电磁继电器，并通过电磁继电器与加热器3开关同步；继电器连接加热器的电源开关，当加热器通电时，继电器也通电，丝料阀门5被打开，当加热器断电时，继电器也断电，丝料阀门5被关闭。参见图2，所述丝料阀门5为旋转式阀门，阀门的旋转面与进料喉管2平行时，进料喉管打开，反之，两者垂直时，进料喉管关闭。
所述喷头1在与料喉管2螺纹机构位置对应的外壁设有加固圈6，该加固圈6由导热性较差的材料制成；一方面可以防止喷头1的螺纹机构形变，另一方面可以减少喷头热量散发。
所述进料喉管2的螺纹机构还包括反向螺母7，所述反向螺母7安装在的该螺纹机构延伸到喷头进料口以外的螺纹上，通过反向挤压防止进料喉管2的螺纹机构松动。
所述喷头1的内腔半径大于进料喉管的内腔半径。如此结构方便丝料流通，进一步防止堵塞发生。
所述喷头1和进料喉管2对应地分别设置有防漏阶梯8，旋进两者之间的螺纹机构4可使两防漏阶梯紧密接触。使用过程，旋紧螺纹机构可达到喷头防漏效果；维护过程，拧松螺纹机构可轻松拆卸喷头组件。
本发明的阀门式防堵打印机喷头组件，还可以配合现有技术中的润滑导料管一起使用，即在进料喉管2内腔设置聚四氟乙烯导料管，防堵效果更佳。
Claims (7)
1.阀门式防堵打印机喷头组件，包括喷头（1）、进料喉管（2）、加热器（3）、螺纹机构（4）；所述的喷头（1）的进料口与进料喉管（2）的出料口连通，加热器（3）设置在喷头外部与喷头的受热区域紧密接触；所述喷头、进料喉管和加热器均通过螺纹机构（4）固定连接；其特征在于：所述喷头和进料喉管的过渡部位设有防漏阶梯（8），固定连接喷头（1）和进料喉管（2）的螺纹机构设置在喷头上部腔体内壁，进料喉管外壁对应地设有反向螺纹机构，该螺纹机构的螺纹延伸到喷头进料口以外；还包括设置在进料喉管与喷头交接处附近的丝料阀门（5），加热器停止加热的同时，丝料阀门关闭进料喉管。
2.根据权利要求1所述的阀门式防堵打印机喷头组件，其特征在于：所述喷头（1）在与料喉管（2）螺纹机构位置对应的外壁设有加固圈（6），该加固圈（6）由导热性较差的材料制成。
3.根据权利要求2所述的阀门式防堵打印机喷头组件，其特征在于：所述进料喉管（2）的螺纹机构还包括反向螺母（7），所述反向螺母（7）安装在的该螺纹机构延伸到喷头进料口以外的螺纹上，通过反向挤压防止进料喉管（2）的螺纹机构松动。
4.根据权利要求1-3任一所述的阀门式防堵打印机喷头组件，其特征在于：所述丝料阀门（5）匹配有电磁继电器，并通过电磁继电器与加热器（3）开关同步；继电器连接加热器的电源开关，当加热器通电时，继电器也通电，丝料阀门（5）被打开，当加热器断电时，继电器也断电，丝料阀门（5）被关闭。
5.根据权利要4所述的阀门式防堵打印机喷头组件，其特征在于：所述丝料阀门（5）为旋转式阀门，阀门的旋转面与进料喉管（2）平行时，进料喉管打开，反之，两者垂直时，进料喉管关闭。
6.根据权利要求4所述的阀门式防堵打印机喷头组件，其特征在于：所述喷头（1）的内腔半径大于进料喉管的内腔半径。
7.根据权利要求4所述的阀门式防堵打印机喷头组件，其特征在于：所述喷头（1）和进料喉管（2）对应地分别设置有防漏阶梯，旋进两者之间的螺纹机构（4）可使两防漏阶梯紧密接触。
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