CN107718543A - 一种3d打印料丝软化早熔防护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3D打印料丝软化早熔防护装置，包括进料导管、风管、导管夹持器、散热管、喉管、加热块护套、加热块和喷嘴。进料导管在加工腔外并入风管中一起进入加工腔内，由加工腔外部沿风管向散热管送风进行冷却；散热管的散热扇叶绕径向向外展开同时向轴向延伸，散热管底部的挡风圆片改变送风方向，阻止风吹至加热块，加热块上加装加热块保护套。本发明有效解决了高温塑料3D打印时，加工腔内无法采用风扇进行冷却、料丝在到达喷嘴前发生软化、早熔从而堵塞喷嘴的问题，同时保证了加工过程中加热块热量的均匀性，不受打印温度的影响；该装置无需复杂的水冷却通道，具有结构简单、成本低廉和易于装配的特点，具有较强实用性和良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域中的熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling,FDM），涉及一种3D打印料丝软化早熔防护装置。
背景技术
FDM 3D打印是利用计算机对零件的三维 CAD 实体模型按照一定的厚度进行分层切片处理，生成二维的截面信息；然后根据每一层的截面信息，由计算机控制的加热喷头将丝材加热、熔融、挤出并使之粘结到工作平台上，然后快速冷却并凝固；每一层截面完成后，工作台下降一层的高度，再继续进行下一层的造型。如此重复，直至完成整个实体的造型。
FDM打印中，要求丝料在送达喷嘴之前，一直保持足够的刚性而不发生软化、早熔，使料丝在熔融挤出前始终保持足够而稳定的挤出压力，一旦料丝软化，挤出压力无以延续，从而导致喷嘴堵塞，使得打印无法正常进行。因此，目前市场上的FDM 3D打印装置均在喷嘴上部设置了散热管和风扇。但是，这些打印装置主要适用于料丝熔融温度为230℃以下的场合。在熔融温度高达400℃、环境温度高达200℃的高温塑料打印中，加工腔内很难安全的安装风扇；即使安装了风扇或者采用其他方式送风，风不仅通过散热管使料丝温度降低，还会吹到加热块，从而导致加热块温度不均，进而导致料丝的熔融温度不均，严重影响成型件的质量。
因此，开发一种3D打印料丝软化早熔防护装置，对于高温塑料的成功打印、提高工作效率、保证成型质量具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种防料丝软化、早熔3D打印喷头装置，即可防止料丝在到达喷嘴前的软化、早熔，使挤出压力得以保持，有效防止喷嘴堵塞、出料不顺等问题；又可使加热块的加热温度不受吹风的影响，将热量有效的保存在加热块护套内，使料丝得到均匀、有效的加热、熔融。该装置具有结构简单、成本低廉和易于装配的特点，尤其适用于高温塑料在3D打印时无法安装风扇的情况，具有较强的实用性。
为实现上述目的，本发明提供了一种3D打印料丝软化早熔防护装置， 主要由进料导管、风管、导管夹持器、散热管、喉管、加热块护套、加热块、螺钉、喷嘴、加热器和热电偶组成。进料导管在加工腔外并入风管中，一起进入加工腔内，由加工腔外部沿风管向散热管送风进行冷却；散热管设置有散热扇叶，扇叶绕径向向外展开同时向轴向延伸，散热管底部设置的挡风圆片改变送风方向，阻止风吹至加热块，加热块上加装加热块保护套。
进一步的，所述进料导管由两部分组成，喷头装置部分为陶瓷管，其余部分为耐高温PTFE管，两部分采用过渡配合的方式连接。
进一步的，所述风管周向一侧沿轴向设置的T型槽，将加热器和热电偶的导线收纳进去，风管上的T型槽两侧加工了螺钉孔，对加热器和热电偶的导线提供捆绑或固定。
进一步的，所述导管夹持器由内部的导管夹持装置和外部的外螺纹管两个部分组成，导管夹持装置夹紧进料导管，外螺纹管与散热管螺纹连接。
进一步的，所述散热管由四个部分组成，上端的内螺纹、散热扇叶、挡风圆片和下端的内螺纹结构。
进一步的，所述散热管的散热扇叶绕径向以扇叶形式向外展开、同时沿轴向从风管一端向加热器一端延伸；距离散热扇叶的末端5mm处设置挡风圆片，挡风圆片的直径稍大于散热扇叶的直径；下端的内螺纹结构与喉管螺纹连接。
进一步的，所述喉管为陶瓷管，其上下两端加工有外螺纹，下端与加热块相连。
进一步的，所述加热块护套由三层结构组成，外护套、内护套和中间传热系数低的耐热填充物。
与现有技术相比，本发明通过风管从外向内送风，同时在加热块上加装绝热保温护套，以此构成了结构简单、安装方便和成本低廉的防料丝软化、早熔3D打印喷头装置，即可防止料丝在到达喷嘴前的软化、早熔，使挤出压力得以保持，有效防止喷嘴堵塞、出料不顺等问题；又可使加热块的加热温度不受吹风的影响，将热量有效的保存在加热块护套内，使料丝均匀、有效的加热、熔融，为3D打印的成功进行提供保障。
该装置具有结构简单、成本低廉和易于装配的特点，尤其适用于高温塑料在3D打印时无法安装风扇的情况，具有较强的实用性。
附图说明
图1为本发明的一种3D打印料丝软化早熔防护装置的结构图。
图2为本发明的装置中的风管结构图。
图3为本发明的装置中的散热管结构图。
图4为本发明的装置中的加热护套结构图。
具体实施方式
如图1为本发明3D打印料丝软化早熔防护装置的具体实施方式。包括进料导管1、风管2、导管夹持器3、散热管4、喉管5、加热块护套6、加热块7、螺钉8、喷嘴9、加热器10和热电偶11。以此构成了结构简单、成本低廉和易于装配的3D打印料丝软化早熔防护装置。
作为具体实施方式，本发明中进料导管1为丝料的送进提供导向，防止丝料在送进过程中打折；进料导管1在加工腔外并入风管2中，与风管2一起从加工腔外进入加工腔内；进料导管1末端穿过导管夹持器3，导管夹持器3夹紧进料导管1，使其在整个加工过程中不会松动；导管夹持器3由两个部分组成，包括内部的导管夹持装置和外部的外螺纹管；导管夹持器3靠外螺纹与散热管4相连；散热管4包括上端内螺纹管、中下部的竖直扇叶、下部的水平扇叶和下端的内螺纹孔；在散热管4和加热块7之间设置有喉管5，通过螺纹连接将散热管4和加热块7连接在一起；加热块7下底面开有螺纹孔以安装喷嘴9，加热块7侧向的大通孔用于安装加热器10，并开有矩形槽以便于加热器10的拆装，螺钉8使矩形槽收缩而夹紧加热器，加热块7侧向安装螺钉以固定热电偶11。
作为进一步优化方案，如图2所示，风管2负责将风从腔外送至喷头装置，其外端设置在加工腔外，便于用户根据实际情况灵活设置风机、风扇等风力冷却装置；为防止风管2从散热管4上脱落，风管2下端的矩形槽与散热管4的扇叶采用过渡配合；同时，为了规整收纳加热器10和热电偶11的导线，风管2侧面一侧设置有T型槽，并在T型槽两端开设有螺纹孔，为用户采用捆绑、压紧等方式收纳导线提供选择。
作为进一步优化方案，如图3所示，散热管4的扇叶绕径向向外展开同时向轴向延伸，使得来自风管2的风可以穿过扇叶周围，向下送进并冷却整个散热管4，使散热管4内的塑料丝材能够保持低温状态；同时，为了防止向下的风直接吹到加热块7从而料丝的加热熔融效果和效率，在散热管4的下端设置有径向大圆片，使风向由图1中的轴向方向（白色箭头）改变为径向方向（黑色箭头），以阻挡来自于风管的风吹到加热块7。
作为进一步优化方案，所述喉管5上下两端加工有螺纹，上端与散热管相连，下端与加热块相连，拆卸方便。
作为进一步优化方案，喉管5尽量选用导热系数低、耐高温的材料制作，如陶瓷管。
作为进一步优化方案，所述加热块7为铝合金块，喷嘴9、螺钉8、加热器10和热电偶11均安装在加热块7上。
作为进一步优化方案，所述加热块7上装有加热块保护套6。
作为进一步优化方案，所述螺钉8压紧加热器10，防止其松动脱落。
作为进一步优化方案，散热管4的扇叶可选择性的采用铍铜等热导系数高的材料制作，然后与管身镶嵌连接，也可与管身同时采用铝合金一体化制作而成。
作为进一步优化方案，如图4所示为加热块护套6，加热块护套6由三个部分组成，外护套、内护套及中间传热系数低的耐热填充物。外护套，采用具有一定刚度和易于机加工的铝合金制作；内护套，采用弹性材料制作，以便于套到加热块7上；内护套的上面和左右侧面均开有凹槽，用于填充耐热填充物；护套选用易成形的铝合金或者硅酮，填充材料导热系数低的材料，如陶瓷纤维或者玻璃纤维。该加热块护套6具有两个作用，一是可以防止加热块7热量外散，从而提高加热器10的加热效率，使加热块的热量分布均匀，从而保证丝料熔融和打印的均匀性；二是可以防止散热管4的侧向漏风影响到加热块7。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行的限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种3D打印料丝软化早熔防护装置，其特征在于：主要由进料导管（1）、风管（2）、导管夹持器（3）、散热管（4）、喉管（5）、加热块护套（6）、加热块（7）、螺钉（8）、喷嘴（9）、加热器（10）和热电偶（11）组成；进料导管（1）在加工腔外并入风管（2）中，一起进入加工腔内，由加工腔外部沿风管（2）向散热管（4）送风进行冷却；散热管（4）设置有散热扇叶，扇叶绕径向向外展开同时向轴向延伸，散热管（4）底部设置的挡风圆片改变送风方向，阻止风吹至加热块（7），加热块（7）上加装加热块保护套（6）。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印料丝软化早熔防护装置，其特征在于：进料导管（1）由两部分组成，喷头装置部分为陶瓷管，其余部分为耐高温PTFE管，两部分采用过渡配合的方式连接。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印料丝软化早熔防护装置，其特征在于：风管（2）周向一侧沿轴向设置的T型槽，将加热器（10）和热电偶（11）的导线收纳进去，风管（2）上的T型槽两侧加工了螺钉孔，对加热器（10）和热电偶（11）的导线提供捆绑或固定。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印料丝软化早熔防护装置，其特征在于：导管夹持器（3）由内部的导管夹持装置和外部的外螺纹管两个部分组成，导管夹持装置夹紧进料导管（1），外螺纹管与散热管（4）螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印料丝软化早熔防护装置，其特征在于：散热管（4）由四个部分组成，上端的内螺纹、散热扇叶、挡风圆片和下端的内螺纹结构。
6.根据权利要求5所述的一种3D打印料丝软化早熔防护装置，其特征在于：所述的散热管（4）的散热扇叶绕径向以扇叶形式向外展开、同时沿轴向从风管（2）一端向加热器10一端延伸；距离散热扇叶的末端5mm处设置挡风圆片，挡风圆片的直径稍大于散热扇叶的直径；下端的内螺纹结构与喉管（5）螺纹连接。
7.根据权利要求1或6所述的一种3D打印料丝软化早熔防护装置，其特征在于：所述喉管（5）为陶瓷管，其上下两端加工有外螺纹，下端与加热块7相连。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印料丝软化早熔防护装置，其特征在于：加热块护套（6）由三层结构组成，外护套、内护套和中间传热系数低的耐热填充物。
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| CN (1) | CN107718543A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019106612A1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | Besim Bulent | System for feeding filament to a nozzle in an additive manufacturing machine background |
| CN111923398A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-13 | 重庆工程职业技术学院 | 一种装管模块及其基于3d打印的切割索加工装置 |
| CN114007840A (zh) * | 2019-06-21 | 2022-02-01 | 洛博兹股份公司 | 可固定到用于使用填充材料丝状物进行快速原型制造的机器的印刷托架上的冷却挤出机 |
| CN114269543A (zh) * | 2019-08-23 | 2022-04-01 | 巴斯夫欧洲公司 | 通过熔丝制造法制备3d物体的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203957360U (zh) * | 2014-06-23 | 2014-11-26 | 谈天 | 三维打印机的一体式分流散热打印头 |
| CN205185327U (zh) * | 2015-11-16 | 2016-04-27 | 岳阳巅峰电子科技有限责任公司 | 一种用于熔融挤出成型打印的3d打印头 |
| CN106671409A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-05-17 | 四川建筑职业技术学院 | 一种3d打印机的散热喷嘴 |
-
2017
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203957360U (zh) * | 2014-06-23 | 2014-11-26 | 谈天 | 三维打印机的一体式分流散热打印头 |
| CN205185327U (zh) * | 2015-11-16 | 2016-04-27 | 岳阳巅峰电子科技有限责任公司 | 一种用于熔融挤出成型打印的3d打印头 |
| CN106671409A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-05-17 | 四川建筑职业技术学院 | 一种3d打印机的散热喷嘴 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019106612A1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | Besim Bulent | System for feeding filament to a nozzle in an additive manufacturing machine background |
| GB2583293A (en) * | 2017-12-01 | 2020-10-21 | Besim Bulent | System for feeding filament to a nozzle in an additive manufacturing machine background |
| CN114007840A (zh) * | 2019-06-21 | 2022-02-01 | 洛博兹股份公司 | 可固定到用于使用填充材料丝状物进行快速原型制造的机器的印刷托架上的冷却挤出机 |
| CN114269543A (zh) * | 2019-08-23 | 2022-04-01 | 巴斯夫欧洲公司 | 通过熔丝制造法制备3d物体的方法 |
| CN111923398A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-13 | 重庆工程职业技术学院 | 一种装管模块及其基于3d打印的切割索加工装置 |
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