CN108312527B - 一种成品一体式接合的三维打印头 - Google Patents

一种成品一体式接合的三维打印头 Download PDF

Info

Publication number
CN108312527B
CN108312527B CN201810111830.XA CN201810111830A CN108312527B CN 108312527 B CN108312527 B CN 108312527B CN 201810111830 A CN201810111830 A CN 201810111830A CN 108312527 B CN108312527 B CN 108312527B
Authority
CN
China
Prior art keywords
delivery pipe
layer
section
raw material
conveying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201810111830.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108312527A (zh
Inventor
林逢春
吴立新
李少阳
胡中政
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quanzhou Bilined Technology Co Ltd
Original Assignee
Quanzhou Bilined Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quanzhou Bilined Technology Co Ltd filed Critical Quanzhou Bilined Technology Co Ltd
Priority to CN201810111830.XA priority Critical patent/CN108312527B/zh
Publication of CN108312527A publication Critical patent/CN108312527A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108312527B publication Critical patent/CN108312527B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/295—Heating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321—Feeding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

本发明提出一种成品一体式接合的三维打印头，突破传统三维打印头的构造形式，加热层对外输送管内的原料进行进一步加热，使外输送管内原料的温度和流动性均高于所述内输送管内的原料的温度和流动性，在打印过程中，柔性加热块的下斜面与下层已稍冷却凝固的打印层接触，可使下层打印层的上表面融化，同时上进料孔流出的原料与下进料孔流出的原料在下料孔中汇合，下进料孔流出的原料会均匀分布在上进料孔流出的原料周围进行包裹，随后从第三通道流出而与下层打印层接触，使上进料孔流出的原料和下层打印层自然融合成一体，使上层打印层和下层打印层之间不会出现明显的接合面，相邻打印层之间的接合更加牢固。

Description

一种成品一体式接合的三维打印头
本发明专利申请是中国专利申请号201710473911.X的分案申请，原申请的申请号为201710473911.X，申请日为2017年06月21日，发明名称为一种输料顺畅的三维打印头。
技术领域
本发明涉及三维打印机械领域，具体涉及一种成品一体式接合的三维打印头。
背景技术
三维打印机也称三维立体打印机(3D Printer，简称3DP)是快速成型(RapidPrototyping,RP)的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉、金属粉末等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。三维打印机的结构已为公知，如中国发明专利201310559350.7公开一种熔融沉积三维打印喷头及打印机，其中一种熔融沉积三维打印喷头，包括螺杆机筒、喷嘴、螺杆轴，其中所述喷嘴安装在螺杆机筒下部，螺杆轴安装于螺杆机筒内，螺杆轴的上端可通过联轴器与电机轴连接，下半段轴上开有螺纹槽，螺杆机筒的筒身上部开有支管，用于安装进丝的塑化管，所述螺杆机筒和支管的外周安装有加热装置。所述支管为三个，均匀的布置在螺杆机筒的筒身上部。所述螺杆机筒下部开有外螺纹，喷嘴开有与螺杆机筒下部外螺纹相配合的内螺纹，喷嘴与螺杆机筒通过螺纹配合连接。所述螺杆机筒顶部内固定安装有止推球轴承和轴承端盖，螺杆轴穿过止推球轴承和轴承端盖。加热装置由加热套和热敏电阻构成，加热套产生的热量使丝料融化，热敏电阻反馈温度信息，整个加热装置为闭环温度控制系统。螺杆机筒的顶部开设有用于与打印机相连的通孔或者螺纹孔。一种熔融沉积三维打印机，包括以上所述的熔融沉积三维打印喷头。
该发明能够产生稳定的推动力，有效的推动熔融丝料从喷嘴挤出，但是在实际使用过程中，该发明与市场上其它三维打印机一样，在逐层堆积原料的打印过程中，上下层打印层的堆积存在时间差，当上层打印层铺在下层打印层时，下层打印层已经稍冷却凝固，上层打印层仅是铺在下层打印层上，存在明显的接合面，此接合面是由上下打印层的融合不完全造成的，所以三维打印成品整体性差，极易由接合面处断裂，成为三维打印成品的重要缺陷之一，而且输送原料的顺畅程度有待提高。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可对相邻的打印层进行完全融化式的一体式接合，打印成品整体性强而更加牢固，而且原料流动顺畅，实用性强的成品一体式接合的三维打印头。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种成品一体式接合的三维打印头，包括处于外侧的外输送管，套于外输送管内的内输送管，套于外输送管和内输送管内的中杆，以及连接于外输送管下端的出料嘴；
所述外输送管包括处于上方较粗的第一外输送段，处于下方较细并与所述出料嘴连接的第二外输送段，以及连接于第一外输送段和第二外输送段之间且由上至下逐渐变细的第三外输送段；所述第一外输送段的内侧壁形成有由上至下螺旋延伸的第一输送螺纹；所述第二外输送段具有第一通道；
所述内输送管包括处于上方较粗且与所述第一外输送段相对应的第一内输送段，和与所述第三外输送段的内侧面相匹配的第二内输送段；所述第一内输送段的内侧壁形成有由上至下螺旋延伸的第二输送螺纹，所述第二输送螺纹的螺旋延伸方向与所述第一输送螺纹的螺旋延伸方向相反；所述第二内输送段的下端形成有供所述中杆穿过并与所述第一通道直径相同的第一通口；
所述出料嘴包括处于上方与所述第二外输送段的下端连接的第一出料段，和处于下方并由上至下逐渐向所述外输送管一侧倾斜的第二出料段；所述第一出料段具有与所述第一通道下端连通且直径相同的第二通道，所述第二出料段具有与所述第二通道下端连通的第三通道；
所述中杆包括处于上方与所述第一内输送段相对应的上输送杆段，和处于下方并由上至下匹配穿过所述第一通口并匹配伸入所述第一通道和第二通道内的下输送杆段；所述下输送杆段内形成有上下延伸的导料孔，所述导料孔包括处于上方且较细的上料孔和处于下方与上料孔连通且较粗的下料孔，所述上料孔和下料孔同轴线；所述上料孔的上端配设有多个由下至上逐渐向所述下输送杆段的周面斜向上延伸的上进料孔，多个所述上进料孔均匀环绕分布，所述下料孔的上端配设有多个由下至上逐渐向所述下输送杆段的周面斜向上延伸的下进料孔，多个所述下进料孔均匀环绕分布；所述上进料孔和下进料孔的进料口之间的距离大于所述第一通口的上端至下端之间的距离；
所述外输送管和内输送管的上端配设有驱动二者转动的转动驱动装置，所述内输送管和中杆的上端配设有驱动二者升降的升降驱动装置；
所述外输送管的外侧覆设有对外输送管内的原料进行加热使此原料的温度和流动性均高于所述内输送管内的原料的温度和流动性的加热层；所述加热层的下端设有对下层打印层进行加热至融化的柔性加热块；所述柔性加热块包括处于上方与所述加热层的下端连接的连接块部，和处于下方并由上至下逐渐朝所述第三通道的出口方向倾斜延伸的延伸块部；所述第二出料段包括处于上方的倾斜侧壁，处于下方并朝向所述延伸块部的缺口，以及两个连接于倾斜侧壁和缺口之间的连接侧壁；所述延伸块部具有处于上方与所述缺口相对应并由上至下逐渐朝所述第三通道的出口方向倾斜延伸的上斜面，和处于下方并由上至下逐渐朝所述第三通道的出口方向倾斜延伸的下斜面；所述上斜面的上端抵顶于所述第一出料段的下端；所述上斜面和下斜面之间的距离由上至下逐渐变小；
所述内输送管的侧壁内设有第一保温隔热层，所述加热层的外侧覆设有第二保温隔热层。
所述第一出料段的下端具有与所述上斜面相接触的接触边缘，所述接触边缘的竖向横截面为圆弧形。
所述倾斜侧壁、上斜面和下斜面与水平面的夹角依次变小，且所述倾斜侧壁与水平面的夹角为15-30°，所述下斜面与水平面的夹角为5-15°。
所述加热层内设有发热部件，所述发热部件包括覆设于所述加热层下端的发热端层，所述柔性加热块为柔性陶瓷制成的导热块体，所述柔性加热块的上端与所述发热端层的下表面紧密接触。
所述连接块部的上端嵌设于所述第二保温隔热层的下端，所述连接块部的上端形成有朝向所述第二保温隔热层的第一凸块，所述第二保温隔热层的下端内侧面形成有卡于所述第一凸块下方的第二凸块。
还包括处于上方用于储存融化原料的储料盒；所述储料盒的侧壁内设有第三保温隔热层。
所述储料盒的上方设有连接板，所述外输送管的上端设有向上延伸至所述连接板下表面的第一传动段，所述内输送管的上端设有向上延伸贯穿至所述连接板上方的第二传动段，所述中杆的上端设有向上延伸贯穿至所述连接板上方的传动杆；所述转动驱动装置为输出端朝下设于所述连接板上表面的电机，所述转动驱动装置通过固定部件固定于所述连接板上，所述升降驱动装置包括对所述内输送管进行升降驱动的第一电机和对所述中杆进行升降驱动的第二电机，所述第一电机和第二电机以输出端朝上的方式设于所述连接板的上表面；
所述转动驱动装置的输出端同轴固定连接有处于所述连接板下方的第一齿轮和处于连接板上方的第二齿轮，所述第一传动段的上端内侧面形成有与所述第一齿轮相配合的第一齿段，所述第二传动段的上端外周面形成有与所述第二齿轮相配合的第二齿段；
所述第一电机的输出端通过第一水平传动板对所述第二传动段进行升降传动，所述第一电机的输出端同轴固定连接有第一传动螺杆，所述第一水平传动板形成有与所述第一传动螺杆相配合的第一螺纹孔，所述第二传动段的上端内侧面形成有供所述第一水平传动板伸入的环形凹槽；所述第二电机的输出端通过第二水平传动板对所述传动杆进行升降传动，所述第二电机的输出端同轴固定连接有第二传动螺杆，所述第二水平传动板形成有与所述第二传动螺杆相配合的第二螺纹孔，所述传动杆的上端周面形成有供所述第二水平传动板伸入的卡槽。
采用上述技术方案后，本发明的成品一体式接合的三维打印头，突破传统三维打印头的构造形式，在实际工作过程中，以第三通道朝水平行走的后方的方式进行打印，在未打印状态，升降驱动装置驱动内输送管和中杆向下使第二内输送段的下端将第三外输送段和第一通道的上端口封堵，使上进料孔处于所述第一通口的上端的下方而使上进料孔被封堵，在开始打印时，在升降驱动装置的驱动下，内输送管和中杆上升，使第二内输送段不对第三外输送段和第一通道的上端口封堵，使中杆上升距离更大，使上进料孔高于第一通口的上端，且使下进料孔与第三外输送段和第二内输送段之间的缝隙对应，转动驱动装置驱动内输送管将融化的原料向下输送依次通过第二内输送段、上进料孔、上料孔、下料孔和第三通道流出，同时转动驱动装置驱动外输送管将融化的原料向下输送依次通过第三外输送段和第二内输送段之间的缝隙、下进料孔、下料孔和第三通道流出；加热层对外输送管内的原料进行进一步加热，使外输送管内原料的温度和流动性均高于所述内输送管内的原料的温度和流动性，即上进料孔流出的原料的温度和流动性均高于下进料孔流出的原料的温度和流动性，在打印过程中，柔性加热块的下斜面与下层已稍冷却凝固的打印层接触，可使下层打印层的上表面融化，同时上进料孔流出的原料与下进料孔流出的原料在下料孔中汇合，下进料孔流出的原料会均匀分布在上进料孔流出的原料周围进行包裹，随后从第三通道流出而与下层打印层接触，使上进料孔流出的原料和下层打印层自然融合成一体，使上层打印层和下层打印层之间不会出现明显的接合面，相邻打印层之间的接合更加牢固，同时还可保证上进料孔流出的原料作为形成打印成品的主原料的流动性等性质不变，不改变主原料最初流动性等设计参数，进而确保打印成品在打印过程中不易出现变形等影响质量的情况；而且在柔性加热块与下层打印层接触受力时可依靠自身弹性进行向上朝缺口内变形，而增大与下层打印层的接触面积，进而增强对下层打印层的加热融化效果；针对融化后流动性较大的原料，本发明还可只单独上升中杆，而利用升降驱动装置向下驱动内输送管，使第二内输送段的下端将第三外输送段和第一通道的上端口封堵，进而可只允许内输送管内的原料流出，不需要外输送管中的原料即可实现内输送管中的原料和上表面融化的下层打印层自然融合成一体。第一保温隔热层可避免加热层和外输送管内原料的热量传递给内输送管内的原料，避免内输送管中原料的正常设计流动性受到影响，进一步确保成品质量。第二保温隔热层可保证整个打印头整体的保温效果，且对外界物体进行有效保护，至少不会烫伤工作人员。与现有技术相比，本发明的成品一体式接合的三维打印头，其可对相邻的打印层进行完全融化式的一体式接合，打印成品整体性强而更加牢固，而且原料流动顺畅，实用性强。
附图说明
图1为本发明的第一局部剖视结构示意图；
图2为本发明的使用状态局部剖视结构示意图；
图3为本发明的局部仰视结构示意图；
图4为本发明的第二局部剖视结构示意图；
图5为本发明的局部结构示意图。
图中：
1-外输送管 11-第一外输送段 111-第一输送螺纹 12-第二外输送段 13-第三外输送段 14-第一传动段 141-第一齿段
2-内输送管 21-第一内输送段 211-第二输送螺纹 22-第二内输送段 221-第一通口 23-第二传动段 231-第二齿段 232-环形凹槽 24-第一保温隔热层
3-中杆 31-上输送杆段 32-下输送杆段 321-导料孔 3211-上料孔 3212-下料孔3213-上进料孔 3214-下进料孔 33-传动杆 331-卡槽
4-出料嘴 41-第一出料段 411-第二通道 412-接触边缘 413-第一凸缘 42-第二出料段 421-第三通道 422-倾斜侧壁 423-缺口 424-连接侧壁
5-转动驱动装置 51-固定部件 52-第一齿轮 53-第二齿轮 6-升降驱动装置 61-第一电机 611-第一水平传动板 612-第一传动螺杆 62-第二电机 621-第二水平传动板622-第二传动螺杆 7-加热层 71-柔性加热块 711-连接块部 7111-第一凸块 712-延伸块部 7121-上斜面 7122-下斜面 72-发热部件 721-发热端层 73-第二凸缘 8-第二保温隔热层 81-第二凸块 9-储料盒 91-第三保温隔热层 92-连接板。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。
本发明的一种成品一体式接合的三维打印头，如图1-5所示，包括处于外侧的外输送管1，套于外输送管1内的内输送管2，套于外输送管1和内输送管2内的中杆3，以及连接于外输送管1下端的出料嘴4；
外输送管1包括处于上方较粗的第一外输送段11，处于下方较细并与出料嘴4连接的第二外输送段12，以及连接于第一外输送段11和第二外输送段12之间且由上至下逐渐变细的第三外输送段13；第一外输送段11的内侧壁形成有由上至下螺旋延伸的第一输送螺纹111；第二外输送段12具有第一通道；
内输送管2包括处于上方较粗且与第一外输送段11相对应的第一内输送段21，和与第三外输送段13的内侧面相匹配的第二内输送段22；第一内输送段21的内侧壁形成有由上至下螺旋延伸的第二输送螺纹211，第二输送螺纹211的螺旋延伸方向与第一输送螺纹111的螺旋延伸方向相反，这样当内输送管2和外输送管1同时进行输送时，内输送管2和外输送管1的转动方向相反，可使内输送管2的外表面带动融化的原料相对于外输送管1和第一输送螺纹111产生更强烈的相对运动，更利于外输送管1内的原料向下输送；第二内输送段22的下端形成有供中杆3穿过并与第一通道直径相同的第一通口221；
出料嘴4包括处于上方与第二外输送段12的下端连接的第一出料段41，和处于下方并由上至下逐渐向外输送管1一侧倾斜的第二出料段42；第一出料段41具有与第一通道下端连通且直径相同的第二通道411，第二出料段42具有与第二通道411下端连通的第三通道421；
中杆3包括处于上方与第一内输送段21相对应的上输送杆段31，和处于下方并由上至下匹配穿过第一通口221并匹配伸入第一通道和第二通道411内的下输送杆段32；下输送杆段32内形成有上下延伸的导料孔321，导料孔321包括处于上方且较细的上料孔3211和处于下方与上料孔3211连通且较粗的下料孔3212，上料孔3211和下料孔3212同轴线；上料孔3211的上端配设有多个由下至上逐渐向下输送杆段32的周面斜向上延伸的上进料孔3213，多个上进料孔3213均匀环绕分布，下料孔3212的上端配设有多个由下至上逐渐向下输送杆段32的周面斜向上延伸的下进料孔3214，多个下进料孔3214均匀环绕分布；上进料孔3213和下进料孔3214的进料口之间的距离大于第一通口221的上端至下端之间的距离，此结构可确保当各下进料孔3214与第三外输送段13和第二内输送段22之间的间隙相对应时各上进料孔3213处于第一通口221上方可进行顺畅进料；
外输送管1和内输送管2的上端配设有驱动二者转动的转动驱动装置5，内输送管2和中杆3的上端配设有驱动二者升降的升降驱动装置6；
外输送管1的外侧覆设有对外输送管1内的原料进行加热使此原料的温度和流动性均高于内输送管2内的原料的温度和流动性的加热层7；加热层7的下端设有对下层打印层进行加热至融化的柔性加热块71；柔性加热块71包括处于上方与加热层7的下端连接的连接块部711，和处于下方并由上至下逐渐朝第三通道421的出口方向倾斜延伸的延伸块部712；第二出料段42包括处于上方的倾斜侧壁422，处于下方并朝向延伸块部712的缺口423，以及两个连接于倾斜侧壁422和缺口423之间的连接侧壁424，即第二出料段42的横截面为长方形；延伸块部712具有处于上方与缺口423相对应并由上至下逐渐朝第三通道421的出口方向倾斜延伸的上斜面7121，和处于下方并由上至下逐渐朝第三通道421的出口方向倾斜延伸的下斜面7122；上斜面7121的上端抵顶于第一出料段41的下端；上斜面7121和下斜面7122之间的距离由上至下逐渐变小，此结构可确保第三通道421流出的原料与下层打印层融化的上表面逐渐自然接触并融合在一起，结合效果更好，不易产生泡沫等影响成品强度的情况。本发明在实际工作过程中，以第三通道421朝水平行走的后方的方式进行打印，在未打印状态，升降驱动装置6驱动内输送管2和中杆3向下使第二内输送段22的下端将第三外输送段13和第一通道的上端口封堵，使上进料孔3213处于所述第一通口221的上端的下方而使上进料孔3213被封堵，在开始打印时，在升降驱动装置6的驱动下，内输送管2和中杆3上升，使第二内输送段22不对第三外输送段13和第一通道的上端口封堵，使中杆3上升距离更大，使上进料孔3213高于第一通口221的上端，且使下进料孔3214与第三外输送段13和第二内输送段22之间的缝隙对应，转动驱动装置5驱动内输送管2将融化的原料向下输送依次通过第二内输送段22、上进料孔3213、上料孔3211、下料孔3212和第三通道421流出，同时转动驱动装置5驱动外输送管1将融化的原料向下输送依次通过第三外输送段13和第二内输送段22之间的缝隙、下进料孔3214、下料孔3212和第三通道421流出；加热层7对外输送管1内的原料进行进一步加热，使外输送管1内原料的温度和流动性均高于所述内输送管2内的原料的温度和流动性，即上进料孔3213流出的原料的温度和流动性均高于下进料孔3214流出的原料的温度和流动性，在打印过程中，柔性加热块71的下斜面7122与下层已稍冷却凝固的打印层接触，可使下层打印层的上表面融化，同时上进料孔3213流出的原料与下进料孔3214流出的原料在下料孔3212中汇合，下进料孔3214流出的原料会均匀分布在上进料孔3213流出的原料周围进行包裹，随后从第三通道421流出而与下层打印层接触，使上进料孔3213流出的原料和下层打印层自然融合成一体，使上层打印层和下层打印层之间不会出现明显的接合面，相邻打印层之间的接合更加牢固，同时还可保证上进料孔3213流出的原料作为形成打印成品的主原料的流动性等性质不变，不改变主原料最初流动性等设计参数，进而确保打印成品在打印过程中不易出现变形等影响质量的情况；而且在柔性加热块71与下层打印层接触受力时可依靠自身弹性进行向上朝缺口423内变形，而增大与下层打印层的接触面积，进而增强对下层打印层的加热融化效果；针对融化后流动性较大的原料，本发明还可只单独上升中杆3，而利用升降驱动装置6向下驱动内输送管2，使第二内输送段22的下端将第三外输送段13和第一通道的上端口封堵，进而可只允许内输送管2内的原料流出，不需要外输送管1中的原料即可实现内输送管2中的原料和上表面融化的下层打印层自然融合成一体。具体结构可为，打印头配设有驱动打印头转动的驱动装置，此驱动装置可根据打印头打印时水平行走的方向对打印头进行转动调整，使第三通道421朝向后方。
优选地，第一出料段41的下端具有与上斜面7121相接触的接触边缘412，接触边缘412的竖向横截面为圆弧形。本发明在实际使用过程中，当延伸块部712受压而向上朝缺口423方向弯曲时，上斜面7121可依靠圆弧形的接触边缘412柔性顺势向上平滑弯曲，不易产生应力集中情况，确保延伸块部712的长久使用寿命。
优选地，倾斜侧壁422、上斜面7121和下斜面7122与水平面的夹角依次变小，且倾斜侧壁422与水平面的夹角为15-30°，具体角度可为15、20、25或30°，此倾角的设置更便于第三通道421中的原料流出并铺设在下层打印层上，下斜面7122与水平面的夹角为5-15°，具体角度可为5、8、10、13或15°，此倾角的设置更便于下斜面7122与下层打印层顺势接触且有效加热面积足够大，更便于下层打印层上表面的融化。
优选地，加热层7内设有发热部件72，发热部件72包括覆设于加热层7下端的发热端层721，柔性加热块71为柔性陶瓷制成的导热块体，柔性加热块71的上端与发热端层721的下表面紧密接触。柔性陶瓷形式的柔性加热块71具有良好的变形性能、导热性能和耐磨性能，柔性加热块71的上端可高效吸收发热端层721的热量并高效地传递给下层打印层。发热部件72具体可为电加热管。
优选地，出料嘴4的上端嵌设于加热层7的下端，第一出料段41的上端抵顶于第二外输送段12的下端，第一出料段41的上端周面形成有第一凸缘413，加热层7的下端内侧面形成有卡于第一凸缘413下方的第二凸缘73。此结构可对出料嘴4进行有效固定。
优选地，内输送管2的侧壁内设有第一保温隔热层24，加热层7的外侧覆设有第二保温隔热层8。本发明在实际使用过程中，第一保温隔热层24可避免加热层7和外输送管1内原料的热量传递给内输送管2内的原料，避免内输送管2中原料的正常设计流动性受到影响，进一步确保成品质量。第二保温隔热层8可保证整个打印头整体的保温效果，且对外界物体进行有效保护，至少不会烫伤工作人员。
优选地，连接块部711的上端嵌设于第二保温隔热层8的下端，连接块部711的上端形成有朝向第二保温隔热层8的第一凸块7111，第二保温隔热层8的下端内侧面形成有卡于第一凸块7111下方的第二凸块81。此结构可对柔性加热块71进行有效固定。
优选地，还包括处于上方用于储存融化原料的储料盒9；储料盒9的侧壁内设有第三保温隔热层91。本发明在实际使用过程中，储料盒9可将融化的原料进行收集储存，然后外输送管1和内输送管2进行供料，可确保供料的连续性和稳定性。
优选地，储料盒9的上方设有连接板92，外输送管1的上端设有向上延伸至连接板92下表面的第一传动段14，内输送管2的上端设有向上延伸贯穿至连接板92上方的第二传动段23，中杆3的上端设有向上延伸贯穿至连接板92上方的传动杆33；转动驱动装置5为输出端朝下设于连接板92上表面的电机，转动驱动装置5通过固定部件51固定于连接板92上，升降驱动装置6包括对内输送管2进行升降驱动的第一电机61和对中杆3进行升降驱动的第二电机62，第一电机61和第二电机62以输出端朝上的方式设于连接板92的上表面；
转动驱动装置5的输出端同轴固定连接有处于连接板92下方的第一齿轮52和处于连接板92上方的第二齿轮53，第一传动段14的上端内侧面形成有与第一齿轮52相配合的第一齿段141，第二传动段23的上端外周面形成有与第二齿轮53相配合的第二齿段231；
第一电机61的输出端通过第一水平传动板611对第二传动段23进行升降传动，第一电机61的输出端同轴固定连接有第一传动螺杆612，第一水平传动板611形成有与第一传动螺杆612相配合的第一螺纹孔，第二传动段23的上端内侧面形成有供第一水平传动板611伸入的环形凹槽232；第二电机62的输出端通过第二水平传动板621对传动杆33进行升降传动，第二电机62的输出端同轴固定连接有第二传动螺杆622，第二水平传动板621形成有与第二传动螺杆622相配合的第二螺纹孔，传动杆33的上端周面形成有供第二水平传动板621伸入的卡槽331。本发明在实际使用过程中，外输送管1和内输送管2共用同一电机形式的转动驱动装置5，转动驱动装置5通过第一齿轮52与第一传动段14的具有多个竖向条形齿的第一齿段141相配合，对第一传动段14进行转动驱动，进而带动外输送管1转动；转动驱动装置5通过第二齿轮53与第二传动段23的具有多个竖向条形齿的第二齿段231相配合，对第二传动段23进行转动驱动，进而带动内输送管2转动；升降驱动装置6通过第一电机61的第一传动螺杆612对第一水平传动板611进行升降驱动，第一水平传动板611通过卡入第二传动段23上端的环形凹槽232来带动第二传动段23进行升降动作，由于环形凹槽232为围绕一圈的环形，第二传动段23的转动并不影响第一水平传动板611与环形凹槽232的卡合关系，而且第二齿轮53与第二齿段231通过上下延伸的条形齿相配合，第二传动段23的升降也并不影响第二齿轮53与第二齿段231的配合关系；升降驱动装置6通过第二电机62的第二传动螺杆622对第二水平传动板进行升降驱动，第二水平传动板通过卡入传动杆33上端的卡槽331来带动传动杆33和中杆3进行升降动作。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.一种成品一体式接合的三维打印头，包括出料嘴；其特征在于：还包括处于外侧的外输送管，套于外输送管内的内输送管，以及套于外输送管和内输送管内的中杆；所述出料嘴连接于外输送管下端；
所述外输送管包括处于上方较粗的第一外输送段，处于下方较细并与所述出料嘴连接的第二外输送段，以及连接于第一外输送段和第二外输送段之间且由上至下逐渐变细的第三外输送段；所述第一外输送段的内侧壁形成有由上至下螺旋延伸的第一输送螺纹；所述第二外输送段具有第一通道；
所述内输送管包括处于上方较粗且与所述第一外输送段相对应的第一内输送段，和与所述第三外输送段的内侧面相匹配的第二内输送段；所述第一内输送段的内侧壁形成有由上至下螺旋延伸的第二输送螺纹，所述第二输送螺纹的螺旋延伸方向与所述第一输送螺纹的螺旋延伸方向相反；所述第二内输送段的下端形成有供所述中杆穿过并与所述第一通道直径相同的第一通口；
所述出料嘴包括处于上方与所述第二外输送段的下端连接的第一出料段，和处于下方并由上至下逐渐向所述外输送管一侧倾斜的第二出料段；所述第一出料段具有与所述第一通道下端连通且直径相同的第二通道，所述第二出料段具有与所述第二通道下端连通的第三通道；
所述中杆包括处于上方与所述第一内输送段相对应的上输送杆段，和处于下方并由上至下匹配穿过所述第一通口并匹配伸入所述第一通道和第二通道内的下输送杆段；所述下输送杆段内形成有上下延伸的导料孔，所述导料孔包括处于上方且较细的上料孔和处于下方与上料孔连通且较粗的下料孔，所述上料孔和下料孔同轴线；所述上料孔的上端配设有多个由下至上逐渐向所述下输送杆段的周面斜向上延伸的上进料孔，多个所述上进料孔均匀环绕分布，所述下料孔的上端配设有多个由下至上逐渐向所述下输送杆段的周面斜向上延伸的下进料孔，多个所述下进料孔均匀环绕分布；所述上进料孔和下进料孔的进料口之间的距离大于所述第一通口的上端至下端之间的距离；
所述外输送管和内输送管的上端配设有驱动二者转动的转动驱动装置，所述内输送管和中杆的上端配设有驱动二者升降的升降驱动装置；
所述外输送管的外侧覆设有对外输送管内的原料进行加热使此原料的温度和流动性均高于所述内输送管内的原料的温度和流动性的加热层；所述加热层的下端设有对下层打印层进行加热至融化的柔性加热块；所述柔性加热块包括处于上方与所述加热层的下端连接的连接块部，和处于下方并由上至下逐渐朝所述第三通道的出口方向倾斜延伸的延伸块部；所述第二出料段包括处于上方的倾斜侧壁，处于下方并朝向所述延伸块部的缺口，以及两个连接于倾斜侧壁和缺口之间的连接侧壁；所述延伸块部具有处于上方与所述缺口相对应并由上至下逐渐朝所述第三通道的出口方向倾斜延伸的上斜面，和处于下方并由上至下逐渐朝所述第三通道的出口方向倾斜延伸的下斜面；所述上斜面的上端抵顶于所述第一出料段的下端；所述上斜面和下斜面之间的距离由上至下逐渐变小；
所述内输送管的侧壁内设有第一保温隔热层，所述加热层的外侧覆设有第二保温隔热层。
2.根据权利要求1所述的一种成品一体式接合的三维打印头，其特征在于：所述第一出料段的下端具有与所述上斜面相接触的接触边缘，所述接触边缘的竖向横截面为圆弧形。
3.根据权利要求2所述的一种成品一体式接合的三维打印头，其特征在于：所述倾斜侧壁、上斜面和下斜面与水平面的夹角依次变小，且所述倾斜侧壁与水平面的夹角为15-30°，所述下斜面与水平面的夹角为5-15°。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种成品一体式接合的三维打印头，其特征在于：所述加热层内设有发热部件，所述发热部件包括覆设于所述加热层下端的发热端层，所述柔性加热块为柔性陶瓷制成的导热块体，所述柔性加热块的上端与所述发热端层的下表面紧密接触。
5.根据权利要求4所述的一种成品一体式接合的三维打印头，其特征在于：所述连接块部的上端嵌设于所述第二保温隔热层的下端，所述连接块部的上端形成有朝向所述第二保温隔热层的第一凸块，所述第二保温隔热层的下端内侧面形成有卡于所述第一凸块下方的第二凸块。
6.根据权利要求5所述的一种成品一体式接合的三维打印头，其特征在于：还包括处于上方用于储存融化原料的储料盒；所述储料盒的侧壁内设有第三保温隔热层。
7.根据权利要求6所述的一种成品一体式接合的三维打印头，其特征在于：所述储料盒的上方设有连接板，所述外输送管的上端设有向上延伸至所述连接板下表面的第一传动段，所述内输送管的上端设有向上延伸贯穿至所述连接板上方的第二传动段，所述中杆的上端设有向上延伸贯穿至所述连接板上方的传动杆；所述转动驱动装置为输出端朝下设于所述连接板上表面的电机，所述转动驱动装置通过固定部件固定于所述连接板上，所述升降驱动装置包括对所述内输送管进行升降驱动的第一电机和对所述中杆进行升降驱动的第二电机，所述第一电机和第二电机以输出端朝上的方式设于所述连接板的上表面；
所述转动驱动装置的输出端同轴固定连接有处于所述连接板下方的第一齿轮和处于连接板上方的第二齿轮，所述第一传动段的上端内侧面形成有与所述第一齿轮相配合的第一齿段，所述第二传动段的上端外周面形成有与所述第二齿轮相配合的第二齿段；
所述第一电机的输出端通过第一水平传动板对所述第二传动段进行升降传动，所述第一电机的输出端同轴固定连接有第一传动螺杆，所述第一水平传动板形成有与所述第一传动螺杆相配合的第一螺纹孔，所述第二传动段的上端内侧面形成有供所述第一水平传动板伸入的环形凹槽；所述第二电机的输出端通过第二水平传动板对所述传动杆进行升降传动，所述第二电机的输出端同轴固定连接有第二传动螺杆，所述第二水平传动板形成有与所述第二传动螺杆相配合的第二螺纹孔，所述传动杆的上端周面形成有供所述第二水平传动板伸入的卡槽。
CN201810111830.XA 2017-06-21 2017-06-21 一种成品一体式接合的三维打印头 Expired - Fee Related CN108312527B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810111830.XA CN108312527B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种成品一体式接合的三维打印头

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710473911.XA CN107139467B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种输料顺畅的三维打印头
CN201810111830.XA CN108312527B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种成品一体式接合的三维打印头

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710473911.XA Division CN107139467B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种输料顺畅的三维打印头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108312527A CN108312527A (zh) 2018-07-24
CN108312527B true CN108312527B (zh) 2019-09-03

Family

ID=59782743

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710473911.XA Expired - Fee Related CN107139467B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种输料顺畅的三维打印头
CN201810111830.XA Expired - Fee Related CN108312527B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种成品一体式接合的三维打印头
CN201810111847.5A Expired - Fee Related CN108381923B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种成品整体性强的三维打印头

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710473911.XA Expired - Fee Related CN107139467B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种输料顺畅的三维打印头

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810111847.5A Expired - Fee Related CN108381923B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种成品整体性强的三维打印头

Country Status (1)

Country Link
CN (3) CN107139467B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108327040B (zh) * 2018-02-06 2020-05-15 南通理工学院 3d打印头、其使用方法及应用在其上的胶水
DE102018114008A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-12 Marcus Herrmann Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung dreidimensionaler Gegenstände
CN108748997A (zh) * 2018-06-28 2018-11-06 南京理工大学 用于增材制造陶瓷复合材料的连续纤维固化挤出装置
FR3085129B1 (fr) * 2018-08-27 2020-10-09 Soliquid Dispositif et procede d'impression tridimensionnelle dans du gel
CN110193230A (zh) * 2019-04-10 2019-09-03 厦门建霖健康家居股份有限公司 防开裂的受压容器及其制备方法
CN112454888B (zh) * 2020-10-28 2022-05-17 西安工业大学 一种打印喷头嵌入打印液体的3d打印设备
IT202100003554A1 (it) * 2021-02-16 2022-08-16 Rev3Rd Srl Sistema di co-estrusione, in particolare per la stampa 3d
CN116277956B (zh) * 2023-05-23 2023-08-29 江苏锐力斯三维科技有限公司 一种3d打印机打印头

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104626556A (zh) * 2013-11-12 2015-05-20 华中科技大学 一种熔融沉积三维打印喷头及打印机
CN204658954U (zh) * 2015-03-25 2015-09-23 中山市迪迈打印科技有限公司 用于三维打印机的喷头
CN106863800A (zh) * 2017-03-29 2017-06-20 深圳市乐业科技有限公司 一种具有切换功能的3d打印头

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203371788U (zh) * 2013-06-26 2014-01-01 宁波高新区夏远科技有限公司 一种用于三维打印机的挤压式喷头
EP3122542B1 (en) * 2014-03-28 2019-06-05 Ez Print, LLC 3d print bed having permanent coating
US10130961B2 (en) * 2014-11-07 2018-11-20 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Two-fluid hydrodynamic printing
CN204701149U (zh) * 2015-03-05 2015-10-14 威海湛翌三维科技有限公司 一种三维打印头
US20170151728A1 (en) * 2015-11-30 2017-06-01 Ut-Battelle, Llc Machine and a Method for Additive Manufacturing with Continuous Fiber Reinforcements
CN106113496B (zh) * 2016-06-25 2018-03-30 赖柱彭 3d打印笔可更换喷头组件结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104626556A (zh) * 2013-11-12 2015-05-20 华中科技大学 一种熔融沉积三维打印喷头及打印机
CN204658954U (zh) * 2015-03-25 2015-09-23 中山市迪迈打印科技有限公司 用于三维打印机的喷头
CN106863800A (zh) * 2017-03-29 2017-06-20 深圳市乐业科技有限公司 一种具有切换功能的3d打印头

Also Published As

Publication number Publication date
CN108312527A (zh) 2018-07-24
CN108381923A (zh) 2018-08-10
CN108381923B (zh) 2020-03-27
CN107139467A (zh) 2017-09-08
CN107139467B (zh) 2018-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108312527B (zh) 一种成品一体式接合的三维打印头
CN107139452B (zh) 一种成品牢固的三维打印机
CN107297893B (zh) 一种三维打印机
CN105584052B (zh) 一种用于制造橡胶材料的3d打印机喷头
CN106696256A (zh) 具有进风装置的3d打印头以及该打印头的降温方法
CN108215166B (zh) 一种三维打印机
CN109822885A (zh) 一种便于塑料熔融输送的3d打印喷头装置
CN206230884U (zh) 一种高效3d打印机喷头装置
CN104382214B (zh) 一种食品打印成型机
CN105661607B (zh) 一种远端供料的食品3d打印装置
CN207172762U (zh) 三维打印机熔融挤出组件及三维打印机
CN205395190U (zh) 一种用于制造橡胶材料的3d打印机喷头
CN206870393U (zh) 一种无弹簧的3d打印挤出机构
CN108501360A (zh) 3d打印喷头及包含该3d打印喷头的打印机
CN209903779U (zh) 一种改进型注塑机的送料熔融装置
CN205728019U (zh) 一种独立供料的食品3d打印机及其独立供料装置
CN105150542A (zh) 一种fdm三维打印机挤出喷头结构
CN207859486U (zh) 一种新型近端挤出喷头结构
CN212372713U (zh) 一种3d打印输料喷射装置
CN207128270U (zh) 一种具有安全防护装置的3d打印头
CN210999803U (zh) 一种用于开放式热流道系统的热咀
CN206230885U (zh) 一种循序加热的3d打印机喷头
CN109397695A (zh) 一种多材料防拉丝流量可调式3d打印喷头
CN109366998A (zh) 一种fdm 3d打印设备防堵喷头装置
CN108215102A (zh) 一种热固性塑料注塑用料管的冷却结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190903

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee