CN106273517B - 3d打印笔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印笔。该3D打印笔包括加热头、固定座、电路板以及笔帽。加热头具有进料口、出料口以及出料通道，进料口以及出料口均连通于出料通道，进料口用于与供料装置连通，出料通道的长度为15‑30mm。固定座具有卡槽，加热头具有进料口的一端卡设在卡槽内，以使得加热头与固定座连接。电路板连接在固定座上且通过连接导线与加热头电连接。笔帽包括壳体以及隔热条，壳体具有容置腔、第一开口以及第二开口，第一开口与第二开口均连通于容置腔；加热头设在容置腔内，加热头的端部穿出第二开口且突出于壳体；容置腔的内壁设有多个隔热条，使得加热头的外壁与容置腔的内壁之间具有间隔。该3D打印笔不易于堵头并且不易于烫伤使用者。

Description

3D打印笔

技术领域

本发明涉及3D打印领域，特别是涉及一种3D打印笔。

背景技术

在3D打印领域，打印笔的笔头在出丝（胶丝）时，胶丝的预热区间短，当采用常用的5伏供电时，加热效率不高，笔头无法快速送丝，容易堵头。并且加热头的陶瓷加热头外露，高温容易烫伤使用者。

发明内容

基于此，有必要提供一种不易于堵头并且不易于烫伤使用者的3D打印笔。

一种3D打印笔，包括：

加热头，所述加热头具有进料口、出料口以及出料通道，所述进料口以及所述出料口均连通于所述出料通道，所述进料口用于与供料装置连通，所述出料通道的长度为15-30mm；

固定座，所述固定座具有卡槽，所述加热头具有进料口的一端卡设在所述卡槽内，以使得所述加热头与所述固定座连接；

电路板，所述电路板连接在所述固定座上且与所述加热头电连接；以及

笔帽，所述笔帽包括壳体以及隔热条，所述壳体具有容置腔、第一开口以及第二开口，所述第一开口与所述第二开口均连通于所述容置腔，所述第一开口的开口尺寸较所述第二开口的尺寸大；所述加热头设在所述容置腔内，所述加热头的端部穿出所述第二开口且突出于所述壳体；所述容置腔的内壁设有多个所述隔热条，使得所述加热头的外壁与所述容置腔的内壁之间具有间隔。

在其中一个实施例中，还包括隔热套，所述隔热套套设在所述加热头上，且所述加热头的端部突出于所述隔热套，所述笔帽套设在所述隔热套的外部。

在其中一个实施例中，所述隔热套由质量百分比为30%的玻璃纤维与70%的尼龙制成。

在其中一个实施例中，还包括连接通管，所述连接通管设在所述加热头与所述固定座之间，所述连接通管的一端连通于所述进料口，另一端卡设在所述卡槽内且用于连通所述供料装置。

在其中一个实施例中，所述加热头具有所述进料口的一端具有固定槽，所述进料口连通于所述固定槽，所述连接通管的一端部卡设在所述固定槽内。

在其中一个实施例中，所述连接通管的内径为1.5-2.5mm，外径为3.5-4.5mm，长度为20-25mm。

在其中一个实施例中，所述固定座的外壁具有多个突出的散热片，多个所述散热片顺序排列，相邻的所述散热片之间具有间隔。

在其中一个实施例中，所述固定座由质量百分比为30%的玻璃纤维与70%的尼龙制成。

在其中一个实施例中，所述第二开口的边缘至少设有两个保护块，当所述加热头进入所述容置腔内时，所述加热头的端部能够突出于所述保护块。

在其中一个实施例中，所述壳体上具有多个散热孔，所述散热孔连通于所述容置腔。

上述的3D打印笔，其加热头具有进料口、出料口以及出料通道，进料口以及出料口均连通于出料通道，进料口用于与供料装置连通，出料通道的长度为15-30mm，能够在5V电压下有效加热胶丝，胶丝的预热区合理，加热效率高，笔头能够快速送丝，不易堵头，有效地避免了加热头的堵丝问题。另外，笔帽包括壳体以及隔热条；壳体具有容置腔、第一开口以及第二开口，第一开口与第二开口均连通于容置腔，容置腔的内壁设有多个隔热条，当加热头进入容置腔内时，加热头的外壁与容置腔的内壁之间具有间隔。通过上述的隔热条的设置，使得加热头与内壁之间形成间隔，避免了高温的加热头与壳体的内壁之间接触而使得壳体产生高温，使得上述的3D打印笔笔帽不容易烫手。

上述的3D打印笔的笔帽，还设置了保护块，第二开口的边缘至少设有两个保护块，当加热头进入容置腔内时，加热头的端部能够突出于保护块，通过保护块的设置有效地隔离了加热头端部的直接裸露，有效地避免了加热头的端部与使用者的接触，不易于烫伤使用者。

附图说明

图1为一实施例3D打印笔主视示意图；

图2为图1所示3D打印笔俯视示意图；

图3为图1所示3D打印笔侧面剖视示意图；

图4为图1所示3D打印笔的笔帽主视示意图；

图5为图4所示笔帽第一开口方向示意图；

图6为图4所示笔帽第二开口方向示意图；

图7为图2所示3D打印笔除去笔帽时的俯视示意图；

图8为图7所示3D打印笔除去笔帽时的侧视示意图；

图9为图8所示3D打印笔除去笔帽时侧面剖视示意图。

附图标记说明

10、3D打印笔；100、加热头；110、进料口；120、出料口；130、出料通道；140、固定槽；200、隔热套；300、固定座；310、卡槽；320、散热片；400、连接通管；500、电路板；600、原生导脚；610、发热丝导线；700、笔帽；710、壳体；711、第一开口；712、第二开口；713、散热孔；720、隔热条；730、保护块；740、卡扣。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1及图2所示，本实施例涉及了一种3D打印笔10。该3D打印笔10包括加热头100、隔热套200、固定座300、连接通管400、电路板500以及笔帽700。

参见图1及图3所示，所述加热头100具有进料口110、出料口120以及出料通道130，所述进料口110以及所述出料口120均连通于所述出料通道130，所述进料口110用于与供料装置连通，所述出料通道130的长度为15-30mm。所述加热头100具有所述进料口110的一端具有固定槽140，所述进料口110连通于所述连接通管400通过固定槽140。

在本实施例中，上述的加热头100可以采用陶瓷或耐高温塑胶材料的（也可以是金属加绝缘的复合材）加热头100，加热头100内具有内阻为1.8-2欧姆的发热丝和NTC（内阻为47K欧姆，精度为1%的温控热敏电阻）部件。

参见图1及图3所示，所述隔热套200套设在所述固定座300与所述加热头100的连接处的外壳上且远离陶瓷头发热丝主体，加热头100固定在所述固定座300内，且所述加热头100的端部突出于所述隔热套200，所述笔帽700套设在所述隔热套200的外部。

上述的隔热套200可以采用耐高温材料制成隔热套200。在本实施例中，所述隔热套200由质量比为30%的玻璃纤维与70%的尼龙制成，也可以用其它耐高温且热传导系数低的材料制成。隔热套200能满足一般隔热要求，我们也可以在隔热套200的内容空间内填充纳米隔热保温材料或在陶瓷头100上包裹一层派基隔热软毡，然后再套上隔热套200，可以得到更好的隔热效果。

上述的纳米隔热保温材料是由用于航天器保温隔热的太空技术衍生出来的新材料，具有防水，防火，防腐，耐磨，绝缘等多种优点，该材料应用了最新的纳米陶瓷技术，隔热保温效率可达90%，上述的派基隔热软毡是世界上目前工艺最成熟的柔性超高效隔热产品，具有卓越的隔热性能，极低的导热系数，低膨胀系数，低热收缩率。

参见图9所示，所述固定座300具有卡槽310，所述加热头100具有进料口110的一端卡设在所述卡槽310内，以使得所述加热头100与所述固定座300连接。

参见图1及图8所示，所述固定座300的外壁具有多个突出的散热片320，多个所述散热片320顺序排列，相邻的所述散热片320之间具有间隔。散热片320可以是耐高温塑胶或金属材质，所述固定座300的内壁内有连接通管400，可以利用来自加热头100的热传导对3D打印笔的塑胶线材进行预加热，提高前段加热头100的加热效率。

上述的固定座300可以采用耐高温塑胶或金属材质制成的固定座300。在本实施例中，所述固定座300和散热片320由质量比为30%的玻璃纤维与70%的尼龙制成。

参见图9所示，所述连接通管400设在所述加热头100与所述固定座300之间，所述连接通管400的一端卡设在所述固定槽140内且连通于所述进料口110，另一端卡设在所述卡槽310内且用于连通所述供料装置。所述连接通管400的内径为1.5-2.5mm，外径为3.5-4.5mm，长度为20-25mm。在本实施例中，所述连接通管400的内径优选为2mm，外径优选为4mm，长度优选为23.6mm。

上述的连接通管400可以采用耐高温特氟龙管。特氟龙管广泛应用于各种苛刻流体的输送。使用温度范围可在-80℃—+280℃的范围内长期使用在冷冻温度下工作而不脆化，在高温下不融化。突出的不粘性抗粘性优良，管内壁不粘附胶体及化学品，因此不会在管内形成污垢层。优异的电绝缘性能铁氟龙为高度非极性材料，具有良好的介电性能，电阻极大，介电常数为2.0左右。

参见图2及图7所示，所述电路板500连接在所述固定座300上且通过连接导线与所述加热头100电连接，连接导线包括2条NTC温控电阻的原生导脚600（细铜丝）和2条发热丝导线610（钼丝）。电路板500可以采用PCB制成。原生导脚600和发热丝导线610为四根软性金属材料制成，原生导脚600和发热丝导线610将加热头100的发热部件与电路板500连通，因为固定座300与发热头组件100和隔热套200是永久卡口固定装配，装配好后其位置具有唯一性，固定座300与电路板500是非稳固定装配，是可以有轻微角度活动变化的，以配合笔头的中心校对；当隔热套200装入笔帽700后，笔帽内的隔热条720能自动将热热头100的出料口110对中笔帽的前端开口中心。

参见图1-图3所示，上述的笔帽700（3D打印笔10笔帽700）具有包括壳体710、隔热条720以及保护块730。

参见图2及图3所示，在本实施例中，所述壳体710的外壁呈弧面状。所述壳体710的外壁由所述第一开口711的一端至第二开口712的一端逐渐收窄，使得所述容置腔呈半椭球体。

所述壳体710具有容置腔、第一开口711以及第二开口712，所述第一开口711与所述第二开口712均连通于所述容置腔，

参见图4及图6所示，所述第一开口711的开口尺寸较所述第二开口712的尺寸大。所述第一开口711与所述第二开口712相对且均呈圆形，沿着所述壳体710的横截面，所述第一开口711与所述第二开口712共心。

所述加热头100设在所述容置腔内，所述加热头100的端部穿出所述第二开口712且突出于所述壳体710。

参见图4所示，所述第二开口712的边缘至少设有两个所述保护块730，当所述加热头100进入所述容置腔内时，所述加热头100的端部能够突出于所述保护块730。在本实施例中，所述保护块730的数量为两个，两个所述保护块730相对设置。不难理解，保护块730的数量为还可以是多个，如三个、四个等。多个保护块730在加热头100的端部均匀分布。

参见图4所示，笔帽700沿着第一开口711的边缘具有至少两个卡扣740，卡扣740用于与打印笔的笔身连接，使得笔帽700连接在打印笔上，此时，加热头100、连接通管400、固定座300以及电路板500均嵌设在笔帽700内部，不会脱落，即可实现3D打印笔的材料挤出。

上述的3D打印笔10的笔帽700，还设置了保护块730，第二开口712的边缘至少设有两个保护块730，当加热头100进入容置腔内时，加热头100的端部能够突出于保护块730，通过保护块730的设置有效地隔离了加热头100端部的直接裸露，有效地避免了加热头100的端部与使用者的接触，不易于烫伤使用者。

参见图6所示，所述容置腔的内壁设有多个所述隔热条720，使得所述加热头100的外壁与所述容置腔的内壁之间具有间隔。所述隔热条720在所述容置腔的内壁上由所述第二开口712的一端向所述第一开口711的一端延伸。所述隔热条720在所述容置腔内均匀分布。

参见图4所示，所述壳体710上具有多个散热孔713，所述散热孔713连通于所述容置腔。

上述的3D打印笔10，其具有的加热头100具有进料口110、出料口120以及出料通道130，进料口110以及出料口120均连通于出料通道130，出料通道130为主要加热区域，温度能在50℃至210℃区间可控可调，进料口110用于与供料装置连通，出料通道130的长度为15-30mm，加热头100的长度为15-30mm时，能够在5V电压下有效加热胶丝，因为有长度为20-25mm的连接通管400作为热传导的预热区域，胶丝在送丝过程中先经过预热区，当绞丝进入主加热区域后，就很容易被融化，加热效率很高，笔头在连续送丝时能够快速送丝，不易堵头，有效地避免了加热头100的堵丝问题。另外，笔帽700包括壳体710以及隔热条720；壳体710具有容置腔、第一开口711以及第二开口712，第一开口711与第二开口712均连通于容置腔，容置腔的内壁设有多个隔热条720，当加热头100进入容置腔内时，加热头100的外壁与容置腔的内壁之间具有间隔。通过上述的隔热条720的设置，使得加热头100与内壁之间形成间隔，避免了高温的加热头100与壳体710的内壁之间接触而使得壳体710产生高温，使得上述的3D打印笔10笔帽700不容易烫手。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种3D打印笔，其特征在于，包括：

加热头，所述加热头具有进料口、出料口以及出料通道，所述进料口以及所述出料口均连通于所述出料通道，所述进料口用于与供料装置连通，所述出料通道的长度为15-30mm；

固定座，所述固定座具有卡槽，所述加热头具有进料口的一端卡设在所述卡槽内，以使得所述加热头与所述固定座连接；

电路板，所述电路板连接在所述固定座上且与所述加热头电连接；以及

笔帽，所述笔帽包括壳体以及隔热条，所述壳体具有容置腔、第一开口以及第二开口，所述第一开口与所述第二开口均连通于所述容置腔，所述第一开口的开口尺寸较所述第二开口的尺寸大；所述加热头设在所述容置腔内，所述加热头的端部穿出所述第二开口且突出于所述壳体；所述容置腔的内壁设有多个所述隔热条，使得所述加热头的外壁与所述容置腔的内壁之间具有间隔；

所述电路板连接在所述固定座上且通过连接导线与所述加热头电连接，连接导线包括两条NTC温控电阻的原生导脚和两条发热丝导线,原生导脚和发热丝导线为四根软性金属材料制成，原生导脚和发热丝导线将加热头的发热部件与电路板连通，固定座与加热头和隔热套是永久卡口固定装配，装配好后其位置具有唯一性，固定座与电路板是非稳固定装配，具有轻微角度活动变化，以配合笔头的中心校对；当隔热套装入笔帽后，笔帽内的隔热条能自动将加热头的出料口对中笔帽的前端开口中心；

还包括连接通管，所述连接通管设在所述加热头与所述固定座之间，所述连接通管的一端连通于所述进料口，另一端卡设在所述卡槽内且用于连通所述供料装置；

所述第二开口的边缘设有至少两个保护块，当所述加热头进入所述容置腔内时，所述加热头的端部能够突出于所述保护块；

还包括隔热套，所述隔热套套设在所述加热头上，且所述加热头的端部突出于所述隔热套，所述笔帽套设在所述隔热套的外部；

在隔热套的内容空间内填充纳米隔热保温材料或在加热头上包裹一层派基隔热软毡。

2.根据权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于，所述隔热套由质量百分比为30％的玻璃纤维与70％的尼龙制成。

3.根据权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于，所述加热头具有所述进料口的一端具有固定槽，所述进料口连通于所述固定槽，所述连接通管的一端部卡设在所述固定槽内。

4.根据权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于，所述连接通管的内径为1.5-2.5mm，外径为3.5-4.5mm，长度为20-25mm。

5.根据权利要求1或2所述的3D打印笔，其特征在于，所述固定座的外壁具有多个突出的散热片，多个所述散热片顺序排列，相邻的所述散热片之间具有间隔。

6.根据权利要求1或2所述的3D打印笔，其特征在于，所述固定座由质量百分比为30％的玻璃纤维与70％的尼龙制成。

7.根据权利要求1或2所述的3D打印笔，其特征在于，所述壳体上具有多个散热孔，所述散热孔连通于所述容置腔。