CN105922588A - 摆动支架打印头 - Google Patents

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史子木
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C2035/1658—Cooling using gas

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种摆动支架打印头，包括挤出装置及冷却装置，挤出装置包括挤出支架、挤出管道及加热机构，挤出支架包括安装板，安装板呈正六边形水平设置，安装板外周面设置有相互间隔的安装面，该安装面上设置有穿过该安装面及相邻安装面的转轴，各转轴呈正三角形排布，转轴两端分别转动设置有摆臂及将摆臂限位于转轴的限位套。采用上述方案，本发明提供一种便于安装的摆动支架打印头。

Description

摆动支架打印头
技术领域
本发明涉及一种打印设备，具体涉及一种摆动支架打印头。
背景技术
3D打印头又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，现阶段广泛应用于制造产品。
现有的摆动支架打印头包括安装架、挤出装置、移位装置及加工平台，移位装置设置于安装架并驱动挤出装置相对安装架沿横向、纵向及竖向移动，加工平台设置于安装架并位于挤出头下方，其中，挤出装置包括挤出支架、加热机构及挤出管道，挤出管道竖向设置于挤出支架，挤出管道内设置有供线形打印材料通过的挤出通道，加热机构围绕设置于挤出管道的下端，线形打印材料从挤出管道上端进入挤出通道并到达挤出管道下端时被加热机构所融化至胶状，被后方的线形打印材料继续挤压至挤出管道外，由于线形打印材料与挤出通道之间存在间隙，部分融化呈胶状的打印材料会从该间隙内逆流，在逆流过程中逐渐冷却形成较长的围绕线形打印材料的废料层，该废料层与后方进入挤出通道的线形打印材料产生摩擦阻碍正常进料；而采用风机冷却打印材料时，单方向的气流影响出料口的准确出料，影响加工精度;其次，传统的打印头在安装需要逐步挤出装置安装于移位装置的安装板上，降低了安装效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种便于安装的摆动支架打印头。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括挤出装置，所述的挤出装置包括挤出支架、加热机构及挤出管道，所述的挤出管道竖向设置于挤出支架，所述的挤出管道内设置有供线形打印材料通过的挤出通道，所述的加热机构围绕设置于挤出管道的下端，其特征在于：还包括冷却装置，所述的冷却装置包括内冷却机构、外冷却机构及风扇，所述的挤出支架包括安装板，所述的挤出管道的下端穿过安装板并与安装板的下端面呈对齐设置，所述的外冷却机构包括固定于安装板上方并围绕挤出管道及加热机构设置的外循环套，所述的外循环套与加热机构及挤出管道之间设置有环状的外循环腔，该外循环腔延伸至安装板下端面将外循环腔的底部与外界相联通，所述的风扇相对挤出管道的中心轴分别对称设置于外循环套壁内，所述风扇将外循环腔的顶部与外界相联通，所述的内冷却机构包括位于外循环套内并围绕挤出管道设置的内循环套，所述的内循环套固定于加热机构上方，所述的内循环套与挤出管道之间设置有内循环腔，所述的内循环套开设还有将外循环腔与内循环腔联通的循环气孔，所述的风扇与循环气孔相对设置，所述的内循环腔内沿竖向等距设置有若干个传热隔板，该传热隔板将内循环腔沿竖向等分为若干个气流分腔，所述的循环气孔与各气流分腔对应设置，所述的安装板呈正六边形水平设置，所述的安装板外周面设置有相互间隔的安装面，该安装面上设置有穿过该安装面及相邻安装面的转轴，各所述的转轴呈正三角形排布，所述的转轴两端分别转动设置有摆臂及将摆臂限位于转轴的限位套。
通过采用上述技术方案，将挤出管道移位至安装板上面，使下方喷料的高度更高，所打印产品的加工范围更大，外循环腔相当于静压箱，使给予出料管道下端冷却的气流相对挤出管道平行且稳定，气流从外循环腔底部流出，经外界冷却，重新从外循环腔顶部流入，而内循环腔合理利用进入其内的气流，迅速冷却形成最小长度的废料层，从而降低废料层与线状打印材料之间的接触面积，即降低两者之间的摩擦力，避免由于摩擦力过大造成阻塞，从而保证挤出管道的进料舒畅，预先设置的摆臂，无需加工挤出装置来适应驱动机构，安装时将摆臂端部与现有驱动装置进行联动即可，这样结构的转轴与安装板之间有足够的接触面积，保证安装强度，一部分热量由内循环套进行传导，另一部分由风扇产生的气流在气流腔循环传导，两者配合进行快速传导，加速冷却效果。
本发明进一步设置为：所述的内循环腔内沿竖向等距设置有若干个传热隔板，该传热隔板将内循环腔沿竖向等分为若干个气流分腔，所述的循环气孔与各气流分腔对应设置。
通过采用上述技术方案，传送隔板缩小气流腔的体积，增加气流分腔的气流循环效率，且增加金属传导热量的面积，单位时间内金属能散发更多热量。
本发明进一步设置为：所述的内循环套相对各气流分腔的内周面的竖向截面为呈向外侧凸起的弧形面。
通过采用上述技术方案，弧形面可以让气流腔内形成螺旋状气流，使气流单位面积接触热交换面积更大，进一步增加热交换的效率。
本发明进一步设置为：所述的循环气孔的形状由中部的矩形及两侧的半圆形组成，所述的循环气孔沿内循环套周向等距设置于内循环套外周面。
通过采用上述技术方案，由于气流呈螺旋状，循环气孔两侧的半圆形使气流更利于进入及排除，且该种结构的循环气孔在保证尽可能大的开口面积的同时也保证了套环的强度。
本发明进一步设置为：所述的加热机构包括壳体及壳体内的加热组件，所述的壳体上外周面包覆保温材料，所述的壳体外周设置有引导气流垂直流向的引导面。
通过采用上述技术方案，风扇在冷却逆流的打印材料的同时也用于加速冷却需要成型的打印材料，引导面保证风扇形成的气流不会直接冲击呈半胶状的打印材料，导致打印成品精度下降。
本发明进一步设置为：所述的摆臂包括两端设置有摆臂环的端部及螺纹连接于两个端部之间的杆部。
通过采用上述技术方案，更换杆部即可调节摆臂长度，不同的安装场所更换不同长度杆部即可，调节方便。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的立体图；
图2为本发明具体实施方式去除摆臂的立体图；
图3为本发明具体实施方式中挤出管道的立体图。
具体实施方式
如图1—3所示，本发明公开了一种摆动支架打印头，包括挤出装置，挤出装置包括挤出支架1、加热机构11及挤出管道12，挤出管道12竖向设置于挤出支架1，挤出管道12内设置有供线形打印材料通过的挤出通道，加热机构11围绕设置于挤出管道12的下端，还包括冷却装置，冷却装置包括内冷却机构、外冷却机构及风扇16，挤出支架包括安装板13，挤出管道12的下端穿过安装板13并与安装板13的下端面呈对齐设置，外冷却机构包括固定于安装板13上方并围绕挤出管道12及加热机构11设置的外循环套14，外循环套14与加热机构11及挤出管道12之间设置有环状的外循环腔141，该外循环腔141延伸至安装板13下端面将外循环腔141的底部与外界相联通，风扇16相对挤出管道12的中心轴分别对称设置于外循环套14壁内，风扇16将外循环腔141的顶部与外界相联通，内冷却机构包括位于外循环套14内并围绕挤出管道12设置的内循环套15，内循环套15固定于加热机构11上方，内循环套15与挤出管道12之间设置有内循环腔151，内循环套15开设还有将外循环腔141与内循环腔151联通的循环气孔152，风扇16与循环气孔152相对设置，内循环腔151内沿竖向等距设置有若干个传热隔板153，该传热隔板153将内循环腔151沿竖向等分为若干个气流分腔154，循环气孔152与各气流分腔154对应设置，内循环套15相对各气流分腔154的内周面的竖向截面为呈向外侧凸起的弧形面155，循环气孔152的形状由中部的矩形1521及两侧的半圆形1522组成，循环气孔152沿内循环套15周向等距设置于内循环套外周面，将挤出管道12移位至安装板13上面，使下方喷料的高度更高，所打印产品的加工范围更大，外循环腔141相当于静压箱，使给予出料管道下端冷却的气流更加稳定，而内循环腔151合理利用进入其内的气流，迅速冷却形成最小长度的废料层，从而降低废料层与线状打印材料与废料层之间的接触面积，即降低两者之间的摩擦力，避免由于摩擦力过大造成阻塞，从而保证挤出管道12的进料舒畅，一部分热量由内循环套进行传导，另一部分风扇16产生的气流在气流腔循环传导，两者配合进行快速传导，加速冷却效果，传送隔板缩小气流腔的体积，增加气流分腔154的气流循环效率，且增加金属传导热量的面积，单位时间内金属能散发更多热量，弧形面可以让气流腔内形成螺旋状气流，使气流单位面积接触热交换面积更大，进一步增加热交换的效率，由于气流呈螺旋状，循环气孔152两侧的半圆形使气流更利于进入及排除，且该种结构的循环气孔152在保证尽可能大的开口面积的同时也保证了内循环套的强度。
安装板13呈正六边形水平设置，安装板外周面设置有相互间隔的安装面131，该安装面131上设置有穿过该安装面131及相邻安装面131的转轴132，各转轴132呈正三角形排布，转轴132两端分别转动设置有摆臂133及将摆臂133限位于转轴的限位套134，预先设置的摆臂，无需加工挤出装置来适应驱动机构，安装时将摆臂端部与现有驱动装置进行联动即可，这样结构的转轴132与安装板13之间有足够的接触面积，保证安装强度。
摆臂133包括两端设置有摆臂环的端部1331及螺纹连接于两个端部之间的杆部1332，更换杆部即可调节摆臂长度，不同的安装场所更换不同长度杆部即可，调节方便。
加热机构11包括壳体111及壳体内的加热组件，壳体111上外周面包覆保温材料，壳体111外周设置有引导气流垂直流向的引导面112，风扇16在冷却逆流的打印材料的同时也用于加速冷却需要成型的打印材料，引导面112保证风扇16形成的气流不会直接冲击呈半胶状的打印材料，导致打印成品精度下降。

Claims (6)

1.一种摆动支架打印头，包括挤出装置，所述的挤出装置包括挤出支架、加热机构及挤出管道，所述的挤出管道竖向设置于挤出支架，所述的挤出管道内设置有供线形打印材料通过的挤出通道，所述的加热机构围绕设置于挤出管道的下端，其特征在于：还包括冷却装置，所述的冷却装置包括内冷却机构、外冷却机构及风扇，所述的挤出支架包括安装板，所述的挤出管道的下端穿过安装板并与安装板的下端面呈对齐设置，所述的外冷却机构包括固定于安装板上方并围绕挤出管道及加热机构设置的外循环套，所述的外循环套与加热机构及挤出管道之间设置有环状的外循环腔，该外循环腔延伸至安装板下端面将外循环腔的底部与外界相联通，所述的风扇相对挤出管道的中心轴分别对称设置于外循环套壁内，所述风扇将外循环腔的顶部与外界相联通，所述的内冷却机构包括位于外循环套内并围绕挤出管道设置的内循环套，所述的内循环套固定于加热机构上方，所述的内循环套与挤出管道之间设置有内循环腔，所述的内循环套开设还有将外循环腔与内循环腔联通的循环气孔，所述的风扇与循环气孔相对设置，所述的安装板呈正六边形水平设置，所述的安装板外周面设置有相互间隔的安装面，该安装面上设置有穿过该安装面及相邻安装面的转轴，各所述的转轴呈正三角形排布，所述的转轴两端分别转动设置有摆臂及将摆臂限位于转轴的限位套。
2.根据权利要求1所述的摆动支架打印头，其特征在于：所述的内循环腔内沿竖向等距设置有若干个传热隔板，该传热隔板将内循环腔沿竖向等分为若干个气流分腔，所述的循环气孔与各气流分腔对应设置。
3.根据权利要求2所述的摆动支架打印头，其特征在于：所述的内循环套相对各气流分腔的内周面的竖向截面为呈向外侧凸起的弧形面。
4.根据权利要求3所述的摆动支架打印头，其特征在于：所述的循环气孔的形状由中部的矩形及两侧的半圆形组成，所述的循环气孔沿内循环套周向等距设置于内循环套外周面。
5.根据权利要求1所述的摆动支架打印头，其特征在于：所述的加热机构包括壳体及壳体内的加热组件，所述的壳体上外周面包覆保温材料，所述的壳体外周设置有引导气流垂直流向的引导面。
6.根据权利要求1所述的摆动支架打印头，其特征在于：所述的摆臂包括两端设置有摆臂环的端部及螺纹连接于两个端部之间的杆部。
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