CN107244073A - 一种耐高温的3d打印喷头装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温的3D打印喷头装置,所述装置包括基座,基座上设有安装孔,在基座上从上到下依次设有进料模块、散热模块、加热模块及喷嘴,所述进料模块包括步进电机及挤出机,挤出机上端设有进料口,挤出机下端设有一导料管,导料管通过加热模块后连接喷嘴;在进料模块和散热模块之间设有一隔热模块,所述隔热模块包括X向滑块与Y向滑块,两组滑块十字上下交叉叠放,每组滑块包括两个并列的单元滑块;所述隔热模块下部还设有一隔热连接块;在隔热模块和加热模块之间还设有一传输模块,所述传输模块包括一喉管及连接座,所述喉管设于导料管和喷嘴间,喉管和喷嘴间紧密配合。喷嘴部件采用分级式拆卸设计,便于简单快速维护。
Description
技术领域
本发明属于3D打印机领域,尤其涉及一种耐高温的3D打印喷头装置。
背景技术
3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用金属或塑料等材料可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。典型的FDM打印机主要由散热块、喉管、加热块、喷嘴组成,打印头利用摩擦力作为动力,将后方未融化的材料向前推进,从而将前段融化的材料从喷嘴挤出。由于喉管内径大于丝材直径,在打印中如喉管散热不及时,前段熔化的材料不但会从喷嘴挤出,还将在喉管和丝材的间隙形成倒流,从而使丝材与喉管之间的摩擦力增大,甚至导致材料从喉管后端溢出,造成不出丝。
由于丝材从喷嘴挤出时依靠的是后方未融化材料向前的推力,随着打印时间的增长,若喉管后端的温度达到材料玻璃化温度以上,丝材软化,向前的推力变小,则吐丝量减小,丝材挤出宽度变窄,使得零件精度降低。尤其对于PEEK、聚酰亚胺等高性能聚合物,一方面材料黏度大,可容忍的间隙倒流距离本身就短于ABS、PLA,又加之材料熔点高,喷嘴打印温度一般在350℃以上,传统的散热块散热难以使喉管后端温度降低至材料玻璃化温度以下,因此常常出现“堵头”现象。对于PEEK、聚酰亚胺等高熔点、高黏度材料,现有的打印头结构无法满足喉管的散热要求,不能实现该类材料的长时间连续精细打印。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种耐高温的3D打印喷头装置,能够定向隔热、改善高温打印过程中的间隙倒流,从而在长时间连续打印过程中保持稳定的打印精度。
为此采用如下的技术方案:一种耐高温的3D打印喷头装置,所述装置包括基座,基座上设有安装孔,在基座上从上到下依次设有进料模块、散热模块、加热模块及喷嘴,所述进料模块包括步进电机及挤出机,挤出机上端设有进料口,挤出机下端设有一导料管,导料管通过加热模块后连接喷嘴;其特征在于:在进料模块和散热模块之间设有一隔热模块,所述隔热模块包括X向滑块与Y向滑块,两组滑块十字上下交叉叠放,每组滑块包括两个并列的单元滑块,所述导料管位于X向滑块的一侧且位于Y向滑块的两个单元滑块间;所述隔热模块下部还设有一隔热连接块;在隔热模块和加热模块之间还设有一传输模块,所述传输模块包括一喉管及连接座,所述喉管设于导料管和喷嘴间,喉管和喷嘴间紧密配合;所述连接座隔热连接块通过螺丝相连接;所述加热模块包括一加热块,所述喉管与加热块通过螺丝连接;加热模块一侧设有散热模块,所述散热模块包括风扇及扇热导槽。
进一步地,所述挤出机的表面设有若干个散热孔。
进一步地,所述单元滑块为直线滑块,其材质为聚醚醚酮。
进一步地,所述喉管为不锈钢材质,喉管的中心孔表面光洁度为0.2。
进一步地,所述连接块的材质为氮化硼陶瓷。
进一步地,所述加热块为加热铝块。
进一步地,所述喷嘴采用全钨材质。
通过本方案,X向及Y向两组聚醚醚酮材质的滑块能够保证打印过程中的反向间隙精度,也可用于高速移动;聚醚醚酮材料本身机械加工性能优越,且隔热效果优良,可避免电机温度过高而将热量传导至喉管部分,使之软化。氮化硼陶瓷材质的隔热连接块具有隔热功能,可将下面加热头部分的热量完全隔热,氮化硼陶瓷润滑优良,在耗材导孔部分避免磨擦阻力;并且氮化硼机械加工能力好,可用于普通车,铣加工。不锈钢的喉管与全钨的喷嘴紧密配合,喉管与加热铝块通过螺丝连接,喉管与氮化硼陶瓷的连接块通过螺丝连接,保证材料在打印过程中不溢出,热量不扩散。不锈钢喉管的中心孔表面光洁度为0.2 ,使得打印粘度大的材料不堵头。所述喷嘴采用全钨材质,保证打印材料长期使用过程中不会磨损,能耐超高温度。喷嘴部件采用分级式拆卸设计,便于简单快速维护,人性化设计更方便用户。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图2为本发明的侧视图。
图3为本发明的A-A面剖视图。
具体实施方式
参见附图。本实施例包括基座1,基座上设有安装孔,在基座上从上到下依次设有进料模块、散热模块、加热模块及喷嘴,所述进料模块包括步进电机2及挤出机3,挤出机的表面设有若干个散热孔4,挤出机上端设有进料口5,挤出机下端设有一导料管6,导料管通过加热模块后连接喷嘴7;在进料模块和散热模块之间设有一隔热模块8,所述隔热模块包括X向滑块9与Y向滑块10,两组滑块十字上下交叉叠放,每组滑块包括两个并列的单元滑块,所述单元滑块为直线滑块,其材质为聚醚醚酮;所述导料管位于X向滑块的一侧且位于Y向滑块的两个单元滑块间;所述隔热模块下部还设有一氮化硼陶瓷材质的隔热连接块11;在隔热模块和加热模块之间还设有一传输模块,所述传输模块包括一喉管12及连接座13,所述喉管为不锈钢材质,喉管的中心孔表面光洁度为0.2;所述喉管12设于导料管6和喷嘴7间,喉管和喷嘴间紧密配合;所述连接座13与隔热连接块11通过螺丝相连接;所述加热模块包括一加热铝块14,所述喉管与加热铝块通过螺丝连接;加热模块一侧设有散热模块,所述散热模块包括风扇15及扇热导槽16;所述喷嘴7的材质为全钨材质。
Claims (7)
1.一种耐高温的3D打印喷头装置,所述装置包括基座,基座上设有安装孔,在基座上从上到下依次设有进料模块、散热模块、加热模块及喷嘴,所述进料模块包括步进电机及挤出机,挤出机上端设有进料口,挤出机下端设有一导料管,导料管通过加热模块后连接喷嘴;其特征在于:在进料模块和散热模块之间设有一隔热模块,所述隔热模块包括X向滑块与Y向滑块,两组滑块十字上下交叉叠放,每组滑块包括两个并列的单元滑块,所述导料管位于X向滑块的一侧且位于Y向滑块的两个单元滑块间;所述隔热模块下部还设有一隔热连接块;在隔热模块和加热模块之间还设有一传输模块,所述传输模块包括一喉管及连接座,所述喉管设于导料管和喷嘴间,喉管和喷嘴间紧密配合;所述连接座隔热连接块通过螺丝相连接;所述加热模块包括一加热块,所述喉管与加热块通过螺丝连接;加热模块一侧设有散热模块,所述散热模块包括风扇及扇热导槽。
2.按照权利要求1所述的一种耐高温的3D打印喷头装置,其特征在于:所述挤出机的表面设有若干个散热孔。
3.按照权利要求1所述的一种耐高温的3D打印喷头装置,其特征在于:所述单元滑块为直线滑块,其材质为聚醚醚酮。
4.按照权利要求1所述的一种耐高温的3D打印喷头装置,其特征在于:所述喉管为不锈钢材质,喉管的中心孔表面光洁度为0.2。
5.按照权利要求1所述的一种耐高温的3D打印喷头装置,其特征在于:所述连接块的材质为氮化硼陶瓷。
6.按照权利要求1所述的一种耐高温的3D打印喷头装置,其特征在于:所述加热块为加热铝块。
7.按照权利要求1所述的一种耐高温的3D打印喷头装置,其特征在于:所述喷嘴采用全钨材质。
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