CN108081595A - 一种3d打印机挤出头结构 - Google Patents

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程用泉
张远明
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Abstract

本发明公开了一种3D打印机挤出头结构，喷头组件设置在运动组件内侧，喷头组件通过喷头固定螺栓与运动组件固定，还包括组成运动组件的罩壳、导向座、直线轴承、压铆螺母、罩壳固定螺栓，导向座上方设置有罩壳，导向座内侧设置有两个直线轴承且中心对称分布，罩壳上设置有预留孔位，罩壳上设置的预留孔位与压铆螺母通过压铆工艺固定配合，罩壳通过罩壳固定螺栓固定到导向座上,本发明实现了挤出头结构轻巧紧凑，装配准确方便，大幅度减轻挤出头运动部件重量，显著提高打印速度和打印精度，保持挤出头通常，提高3D打印机的工作稳定性，在双喷头3D打印机上，加强对模型的冷却效果的功能。

Description

一种3D打印机挤出头结构
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体的说是一种3D打印机挤出头结构。
背景技术
3D打印技术，即快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用，熔融沉积成型是目前3D打印机使用较广的技术，打印机工作时热塑性材料在喷头中加热和熔化成半液态，然后通过打印头挤出，通过打印头在平面上的摆动以及打印板向下位移形成立体实物，3D打印机挤出头机构直接关乎到3D打印机的工作精度以及工作效率。
目前，普遍使用的3D打印机挤出头系统是将挤出机和步进电机直接安装在导向座上，喷嘴热端、挤出机、步进电机、散热风扇、散热块等集成在一起，对安装调整要求非常高，产品一致性难以保证，且散热效果差，喷头堵塞风险高，拆装维护不方便，同时挤出头系统较重，运动时惯性大，加速减速相对困难，因此要用较低的打印速度以保证精度，效率低下，此外较重的喷头对光轴的压力更大，长时间容易将其压弯，通常表现为喷头在光轴中部时比在两边更低，这样将很难对平台进行调平，自然也无法打印出高精度的模型了。
因此设计一种结构设计合理，组装方便，具有重量轻，安装定位更精准，显著提高打印速度、打印精度，避免堵头现象发生，提高3D打印机工作稳定性的挤出头结构，正是发明人要解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种3D打印机挤出头结构，能实现结构设计合理，组装方便，具有重量轻，安装定位更精准，显著提高打印速度、打印精度，避免堵头现象发生，提高3D打印机工作稳定性的功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种3D打印机挤出头结构，其包括运动组件、喷头固定螺栓、喷头组件，所述喷头组件设置在运动组件内侧，所述喷头组件通过喷头固定螺栓与运动组件固定，还包括组成运动组件的罩壳、导向座、直线轴承、压铆螺母、罩壳固定螺栓，所述导向座上方设置有罩壳，所述导向座内侧设置有两个直线轴承且中心对称分布，所述罩壳上设置有预留孔位，所述罩壳上设置的预留孔位与压铆螺母通过压铆工艺固定配合，所述罩壳通过罩壳固定螺栓固定到导向座上；
还包括组成喷头组件的冷却风扇固定螺栓、冷却风扇、导流罩、散热风扇固定螺栓、散热风扇、进料铁氟龙管、气动接头、散热块、顶丝、喉管、加热块、喷嘴，所述气动接头下端外侧为螺纹结构，所述气动接头通过螺纹连接散热块，所述喉管一端外侧为螺纹结构，所述喉管通过螺纹连接加热块上端，所述喷嘴一端为螺纹结构，所述喷嘴通过螺纹连接加热块下端，所述喉管上端设置在散热块内侧且通过顶丝固定，所述进料铁氟龙管穿过气动接头、散热块、喉管、喷嘴且直达喷嘴底部，所述散热块一侧设置有导流罩，所述导流罩与散热块之间设置有散热风扇，所述导流罩、散热风扇均通过散热风扇固定螺栓固定到散热块上，所述导流罩一侧设置有冷却风扇，所述冷却风扇通过冷却风扇固定螺栓连接散热块且固定到导流罩上。
进一步，所述喉管为直通型结构设计。
进一步，所述冷却风扇为涡轮风扇，所述冷却风扇送风方向为朝向导流罩上开口方向。
进一步，所述导流罩设计有冷却风道，上开口对应冷却风扇送风方向，下开口设置在喷嘴处。
进一步，所述导流罩出风方向与喷嘴排列方向成90°夹角。
进一步，所述进料铁氟龙管穿过罩壳。
进一步，所述喷头固定螺栓穿过罩壳与组成喷头组件的散热块连接在一起并固定在罩壳上。
本发明的有益效果是：
1. 本发明通过采用合理的结构设计方案，实现了挤出头结构轻巧紧凑，装配准确方便，大幅度减轻挤出头运动部件重量，显著提高打印速度和打印精度的功能。
2. 本发明通过采用直通型喉管的结构设计，有效解决堵头问题，实现了保持挤出头通常，提高3D打印机的工作稳定性的功能。
3.本发明将导流罩出风方向与喷嘴排列方向设计成90°，出风口与喷嘴距离相同，实现了在双喷头3D打印机上，加强对模型的冷却效果的功能。
附图说明
图1是本发明结构示意图A。
图2是本发明结构示意图B。
图3是本发明喷头组件结构示意图。
图4是本发明喷头组件结构分解图。
图5是本发明喷头组件剖视图。
附图标记说明：1-运动组件；11-罩壳；12-导向座；13-直线轴承；14-压铆螺母；15-罩壳固定螺栓；2-喷头固定螺栓；3-喷头组件；31-冷却风扇固定螺栓；32-冷却风扇；33-导流罩；34-散热风扇固定螺栓；35-散热风扇；36-进料铁氟龙管；37-气动接头；38-散热块；39-顶丝；310-喉管；311-加热块；312-喷嘴。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
参见图1至5是本发明结构示意图A、结构示意图B、喷头组件3结构示意图、喷头组件3结构分解图、喷头组件3剖视图，其包括运动组件1、喷头固定螺栓2、喷头组件3，喷头组件3设置在运动组件1内侧，喷头组件3通过喷头固定螺栓2与运动组件1固定，还包括组成运动组件1的罩壳11、导向座12、直线轴承13、压铆螺母14、罩壳固定螺栓15，导向座12上方设置有罩壳11，导向座12内侧设置有两个直线轴承13且中心对称分布，罩壳11上设置有预留孔位，罩壳11上设置的预留孔位与压铆螺母14通过压铆工艺固定配合，罩壳11通过罩壳固定螺栓15固定到导向座12上；
还包括组成喷头组件3的冷却风扇固定螺栓31、冷却风扇32、导流罩33、散热风扇固定螺栓34、散热风扇35、进料铁氟龙管36、气动接头37、散热块38、顶丝39、喉管310、加热块311、喷嘴312，气动接头37下端外侧为螺纹结构，气动接头37通过螺纹连接散热块38，喉管310一端外侧为螺纹结构，喉管310通过螺纹连接加热块311上端，喷嘴312一端为螺纹结构，喷嘴312通过螺纹连接加热块311下端，喉管310上端设置在散热块38内侧且通过顶丝39固定，进料铁氟龙管36穿过气动接头37、散热块38、喉管310、喷嘴312且直达喷嘴312底部，散热块38一侧设置有导流罩33，导流罩33与散热块38之间设置有散热风扇35，导流罩33、散热风扇35均通过散热风扇固定螺栓34固定到散热块38上，导流罩33一侧设置有冷却风扇32，冷却风扇32通过冷却风扇固定螺栓31连接散热块38且固定到导流罩33上。
喉管310为直通型结构设计，冷却风扇32为涡轮风扇，冷却风扇32送风方向为朝向导流罩33上开口方向，导流罩33设计有冷却风道，上开口对应冷却风扇32送风方向，下开口设置在喷嘴312处，导流罩33出风方向与喷嘴312排列方向成90°夹角，进料铁氟龙管36穿过罩壳11，喷头固定螺栓2穿过罩壳11与组成喷头组件3的散热块38连接在一起并固定在罩壳11上。
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的问题在于，提供一种3D打印机挤出头结构，使其结构设计合理，组装方便。且具有重量轻，安装定位更精准，显著提高打印速度和打印精度的优点，同时避免堵头现象发生，提高3D打印机的工作稳定性。
本发明中散热块38上加工有安装基孔，喉管310与散热块38间通过顶丝39锁紧固定，喉管310为直通型结构，进料铁氟龙管36穿过气动接头37、散热块38、喉管310，直接到达喷嘴312尾部，进料铁氟龙管36对热量进行有效隔绝，避免了线材软化以及线材在喉管310内的过度膨胀，有效解决喷头堵头问题，散热风扇35对散热块38进行散热，导流罩33上开口对应冷却风扇32送风方向，下开口设置在喷嘴312处，对打印出的模型进行冷却，出风口与两喷嘴312距离相同，解决了多喷头3D打印机上存在的右侧喷嘴312离出风口太远且多个喷嘴312互相遮挡，对模型的冷却效果差的问题，在多喷头3D打印机上，对模型的冷却效果更好。
本发明通过采用合理的结构设计方案，实现了挤出头结构轻巧紧凑，装配准确方便，大幅度减轻挤出头运动部件重量，显著提高打印速度和打印精度的功能，通过采用直通型喉管310的结构设计，有效解决堵头问题，实现了保持挤出头通常，提高3D打印机的工作稳定性的功能，将导流罩33出风方向与喷嘴312排列方向设计成90°，出风口与喷嘴312距离相同，实现了在双喷头3D打印机上，加强对模型的冷却效果的功能。

Claims (7)

1.一种3D打印机挤出头结构，其特征在于：包括运动组件、喷头固定螺栓、喷头组件，所述喷头组件设置在运动组件内侧，所述喷头组件通过喷头固定螺栓与运动组件固定，还包括组成运动组件的罩壳、导向座、直线轴承、压铆螺母、罩壳固定螺栓，所述导向座上方设置有罩壳，所述导向座内侧设置有两个直线轴承且中心对称分布，所述罩壳上设置有预留孔位，所述罩壳上设置的预留孔位与压铆螺母通过压铆工艺固定配合，所述罩壳通过罩壳固定螺栓固定到导向座上；
还包括组成喷头组件的冷却风扇固定螺栓、冷却风扇、导流罩、散热风扇固定螺栓、散热风扇、进料铁氟龙管、气动接头、散热块、顶丝、喉管、加热块、喷嘴，所述气动接头下端外侧为螺纹结构，所述气动接头通过螺纹连接散热块，所述喉管一端外侧为螺纹结构，所述喉管通过螺纹连接加热块上端，所述喷嘴一端为螺纹结构，所述喷嘴通过螺纹连接加热块下端，所述喉管上端设置在散热块内侧且通过顶丝固定，所述进料铁氟龙管穿过气动接头、散热块、喉管、喷嘴且直达喷嘴底部，所述散热块一侧设置有导流罩，所述导流罩与散热块之间设置有散热风扇，所述导流罩、散热风扇均通过散热风扇固定螺栓固定到散热块上，所述导流罩一侧设置有冷却风扇，所述冷却风扇通过冷却风扇固定螺栓连接散热块且固定到导流罩上。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印机挤出头结构，其特征在于：所述喉管为直通型结构设计。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印机挤出头结构，其特征在于：所述冷却风扇为涡轮风扇，所述冷却风扇送风方向为朝向导流罩上开口方向。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印机挤出头结构，其特征在于：所述导流罩设计有冷却风道，上开口对应冷却风扇送风方向，下开口设置在喷嘴处。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印机挤出头结构，其特征在于：所述导流罩出风方向与喷嘴排列方向成90°夹角。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印机挤出头结构，其特征在于：所述进料铁氟龙管穿过罩壳。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印机挤出头结构，其特征在于：所述喷头固定螺栓穿过罩壳与组成喷头组件的散热块连接在一起并固定在罩壳上。
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CN113478824A (zh) * 2021-06-29 2021-10-08 张改莲 一种新型3d打印机
CN116198111A (zh) * 2023-01-05 2023-06-02 南京航空航天大学 一种高温熔融挤出连续纤维/树脂双喷嘴快换3d打印头

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