CN109719942A - 一种高稳定性3d打印设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种高稳定性3D打印设备,包括打印头,打印头包括打印头固定块,打印头固定块上安装有喷头、线材喷管和加热棒,其中,还包括固定套设在线材喷管上的冷却组件、可拆卸地套设在打印头固定块上的螺旋加热管、固定套设在喷头上的喷头加热组件和固定设置在打印头固定块端面上的抽风机,冷却组件、螺旋加热管、喷头加热组件依次连通,抽风机使冷空气从冷却组件吸入、使热空气从喷头加热组件排出。本申请提供的高稳定性3D打印设备解决了线材提前熔断、喷头在低温下不能连续均匀送料的问题,提高了设备了稳定性。

Description

一种高稳定性3D打印设备
技术领域
本发明涉及一种打印设备,特别是涉及一种高稳定性3D打印设备。
背景技术
随着科学技术的发展,3D打印技术已应用于珠宝、鞋类、工业设计、汽车等多个领域中,3D打印机即快速成型技术的一种机器,它是一种数字模型文件作为基础,运用可熔金属丝或塑料丝等可粘合材料加热熔化后通过喷嘴挤出进行逐层打印来构造物体的技术,3D打印机自身的结构的精度与喷头是否能够连续挤出材料等因素都会影响3D打印的精度。
中国专利CN201710586098.7公开了一种高稳定性3D打印设备,包括基座、挡板板、第一支杆、打印头、竖直移动机构、平面移动机构、第一支撑机构、第二支撑机构和调整机构,竖直移动机构包括第一电机、蜗杆、第一蜗轮、第二蜗轮、第一丝杠、第二丝杠和支板组件,该高稳定性3D打印设备中,悬挂式的平面移动机构利用极坐标定位水平面内的任意一点,竖直移动机构和平面移动机构结合实现3D打印,调整机构可保证盛放物体的支座始终保持水平,第二支撑机构用于支撑平面移动机构,第一支撑机构用于支撑支板在语音控制电路中,集成电路U1的型号为TDA1521,其输出功率大,保证了语音信号的可靠性输出,而且具有过热过载短路保护功能,从而提高了系统的可靠性。本申请解决了现有3D打印设备结构精度低的问题。
中国专利CN201721160239.0公开了一种高稳定性3D打印机打印头,包括打印头固定块、贯穿所述打印头固定块设置的线材喷管以及加热棒;在所述打印头固定块上开设有用于设置所述线材喷管的安装槽;还包括开设于该打印头固定块上、与安装槽相互垂直、用于安装设置加热棒的加热槽;所述加热棒卡合设置于该加热槽槽体内部;所述线材喷管包括位于打印头固定块上部的线材管以及位于打印头固定块下部的喷头;且在所述打印头固定块内部还设置有用于感测喷头部位温度的温度传感器,实际使用过程中,温度传感器可以对喷头部位的温度进行实时感测和反馈,有利于保证产品的安全,并提高使用寿命,节省成本,本设计结构设计合理,使用效果好。由于喷头与线材喷管均呈外伸状,当线材喷管温度升高后就会使线材提早熔断,进而会影响送料的连续性,当喷头因而外界温度低而快速降温后就会使部分材料凝结在喷头内影响喷头均匀、连续送料,进而影响打印稳定性。
综上所述,如何提供一种稳定性高的3D打印装置是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高稳定性3D打印设备,解决了线材会提前熔断、喷头在低温下不能连续均匀送料的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种高稳定性3D打印设备,包括打印头,所述打印头包括打印头固定块,所述打印头固定块上安装有喷头、线材喷管和加热棒,其中,还包括固定套设在所述线材喷管上的冷却组件、可拆卸地套设在所述打印头固定块上的螺旋加热管、固定套设在所述喷头上的喷头加热组件和固定设置在所述打印头固定块端面上的抽风机,所述冷却组件、螺旋加热管、喷头加热组件依次连通,所述抽风机使冷空气从所述冷却组件吸入、使热空气从所述喷头加热组件排出。
进一步地,所述冷却组件包括与所述线材喷管固定连接的冷却壳和设置在所述冷却壳内的冷风阻流件,所述冷风阻流件间隙套设在所述线材喷管上,所述冷风阻流件将所述冷却壳的内腔分为第一上腔和第一下腔,所述第一上腔与外界连通,所述第一下腔与所述螺旋加热管连通。
更进一步地,所述冷风阻流件包括环形罩壳,所述环形罩壳通过设置在所述环形罩壳的开口端上的环形板与所述冷却壳的内壁固定连接,所述环形罩壳的顶面上设有一导向锥筒,所述环形罩壳上设有若干个连通孔将所述第一上腔与第一下腔连通。
更进一步地,所述环形罩壳内叠设有若干个与所述线材喷管同轴设置的喇叭筒,所述喇叭筒的大端与所述环形罩壳固定连接,所述喇叭筒的小端向下延伸。
进一步地,所述喷头加热组件包括与所述喷头固定连接的加热壳,所述加热壳内设有热风阻流件,所述热风阻流件将所述加热壳的内腔分为第二上腔和第二下腔,所述第二下腔与所述抽风机的出气口连通,所述第二上腔与外界连通。
更进一步地,所述热风阻流件包括固定设置在所述加热壳内的下锥筒和上锥筒,且所述下锥筒和上锥筒均间隙套设在所述喷头外圈,所述下锥筒与上锥筒之间形成环形储腔,所述下锥筒与上锥筒的小端均向下延伸。
更进一步地,所述下锥筒的内壁上设有一环形隔板将所述环形储腔划分为上储腔和下储腔,所述环形隔板紧密套设在所述喷头上,所述环形隔板的外圈边缘上设有若干个缺口,所述缺口将所述上储腔与下储腔连通。
更进一步地,所述上锥筒的大端与所述下锥筒的大端固定连接在一起。
更进一步地,所述加热壳的两侧分别设有一喷气嘴,所述喷气嘴与所述第二上腔连通,一对喷气嘴沿所述喷头的直线运动方向分布。
由上述技术方案可以看出,本发明具有以下有益效果:
由于设有冷却组件,且冷却组件包含冷风阻流件,因而能够使冷风与线材喷管充分接触来降低线材喷管的温度,避免线材提前熔断造成不能连续送线;
由于设有可拆卸的螺旋加热管,因而当外界温度高时可将螺旋加热管拆卸下来,当外界温度低时可将螺旋加热管安装在打印头固定块上,为喷头加热组件提供热气流;
由于设有喷头加热组件,因而当外界温度低时,螺旋加热管提供的热气流可阻止喷头降温,使位于喷头内的熔状材料保持熔状状态,确保能够连续、均匀的送料;
由于喷头加热组件的加热壳上设有一对喷气嘴,且一对喷气嘴沿所述喷头的直线运动方向分布,通过喷头加热组件的热气流通过喷气嘴喷出能够加快已打印的材料加速凝固,降低变形量。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的侧视图。
图3为本发明的冷却组件的结构示意图。
图4为本发明的喷头加热组件的结构示意图。
附图标记说明:打印头固定块1、线材喷管2、喷头3、冷却组件4、冷却壳41、进气孔411、冷风阻流件42、环形罩壳421、连通孔4211、环形板422、导向锥筒423、喇叭筒424、第一环形通道425、第一上腔43、第一下腔44、螺旋加热管5、喷头加热组件6、加热壳61、热风阻流件62、下锥筒621、上锥筒622、环形隔板623、缺口6231、上储腔624、下储腔625、第二上腔63、第二下腔64、第二环形通道65、第三环形通道66、喷气嘴67、抽风机7、卡头8。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
下面参考图1至图4对本申请作进一步说明,如图1和图2所示的一种高稳定性3D打印设备,包括打印头,所述打印头包括打印头固定块1,所述打印头固定块1上安装有喷头3、线材喷管2和加热棒,所述线材喷管2上固定套设有冷却组件4,所述打印头固定块1上可拆卸地套设有螺旋加热管5,所述加热棒位于所述螺旋加热管5内,所述喷头3上固定套设有喷头加热组件6,所述打印头固定块1端面上固定设有一抽风机7,所述冷却组件4、螺旋加热管5、喷头加热组件6依次连通,所述抽风机7使冷空气从所述冷却组件4吸入、使热空气从所述喷头加热组件6排出,所述抽风机7是为了加快空气流通,提高线材喷管2冷却和喷头3加热效率,其中,所述螺旋加热管5与固定设置在所述打印头固定块1上的卡头8卡合连接,高温时可将螺旋加热管5拆除,低温时可将螺旋加热管5安装,使用方便,所述螺旋加热管5通过快插管分别与所述冷却组件4、所述抽风机7的进风口连通,所述抽风机7的出风口通过快插管与所述喷头加热组件6连通,拆装方便。
如图3所示,所述冷却组件4包括与所述线材喷管2固定连接的冷却壳41和设置在所述冷却壳41内的冷风阻流件42,所述冷风阻流件42间隙套设在所述线材喷管2上使所述冷风阻流件42与所述线材喷管2之间形成第一环形通道425,所述冷风阻流件42将所述冷却壳41的内腔分为第一上腔43和第一下腔44,所述第一上腔43通过设置在所述冷却壳41顶部上的进气孔411与外界连通,所述第一下腔44与所述螺旋加热管5连通。
所述冷风阻流件42包括环形罩壳421,所述环形罩壳421通过设置在所述环形罩壳421的开口端上的环形板422与所述冷却壳41的内壁固定连接,所述环形罩壳421的顶面上设有一导向锥筒423,所述环形罩壳421上设有若干个连通孔4211将所述第一上腔43与第一下腔44连通,所述环形罩壳421内叠设有若干个与所述线材喷管2同轴设置的喇叭筒424,所述喇叭筒424的大端与所述环形罩壳421固定连接,所述喇叭筒424的小端向下延伸。所述导向锥筒423与所有喇叭筒424均将位于第一上腔43内的冷空气导入第一环形通道425内,使冷空气与线材喷管2充分接触,由于连通孔4211、第一环形通道425的缝隙都小,因而能够增大空气流动速度,使冷却效果更好。
如图4所示,所述喷头加热组件6包括与所述喷头3固定连接的加热壳61,所述加热壳61内设有热风阻流件62,所述热风阻流件62将所述加热壳61的内腔分为第二上腔63和第二下腔64,所述第二下腔64与所述抽风机7的出气口连通,所述第二上腔63与外界连通,利用热空气向上移动的特点采用第二下腔64内温度大于第二上腔63的设计方式,使热空气与喷头3充分接触,加热效果好。
所述热风阻流件62包括固定设置在所述加热壳61内的下锥筒621和上锥筒622,且所述下锥筒621和上锥筒622均间隙套设在所述喷头3外圈,所述下锥筒621与所述喷头3之间形成第二环形通道65,所述上锥筒622与所述喷头3之间形成第三环形通道66,所述下锥筒621与上锥筒622之间形成环形储腔,所述下锥筒621与上锥筒622的小端均向下延伸,且所述上锥筒622的大端与所述下锥筒621的大端固定连接在一起,所述下锥筒621的内壁上设有一环形隔板623将所述环形储腔划分为上储腔624和下储腔625,所述环形隔板623紧密套设在所述喷头3上,所述环形隔板623的外圈边缘上设有若干个缺口6231,所述缺口6231将所述上储腔624与下储腔625连通。采用上节结构能够使热气流沿S形路线上升,因而延长气流在所述环形储腔内的停留时间,因而与热风阻流件62、喷头3充分接触进行热交换。
所述加热壳61的两侧分别设有一喷气嘴67,所述喷气嘴67与所述第二上腔63连通,一对喷气嘴67沿所述喷头3的直线运动方向分布。利用喷气嘴67喷出的空气可加速已打印的材料的凝固,避免材料凝固慢产生变形影响打印精度。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高稳定性3D打印设备,包括打印头,所述打印头包括打印头固定块(1),所述打印头固定块(1)上安装有喷头(3)、线材喷管(2)和加热棒,其特征在于,还包括固定套设在所述线材喷管(2)上的冷却组件(4)、可拆卸地套设在所述打印头固定块(1)上的螺旋加热管(5)、固定套设在所述喷头(3)上的喷头加热组件(6)和固定设置在所述打印头固定块(1)端面上的抽风机(7),所述冷却组件(4)、螺旋加热管(5)、喷头加热组件(6)依次连通,所述抽风机(7)使冷空气从所述冷却组件(4)吸入、使热空气从所述喷头加热组件(6)排出。
2.根据权利要求1所述的高稳定性3D打印设备,其特征在于,所述冷却组件(4)包括与所述线材喷管(2)固定连接的冷却壳(41)和设置在所述冷却壳(41)内的冷风阻流件(42),所述冷风阻流件(42)间隙套设在所述线材喷管(2)上,所述冷风阻流件(42)将所述冷却壳(41)的内腔分为第一上腔(43)和第一下腔(44),所述第一上腔(43)与外界连通,所述第一下腔(44)与所述螺旋加热管(5)连通。
3.根据权利要求2所述的高稳定性3D打印设备,其特征在于,所述冷风阻流件(42)包括环形罩壳(421),所述环形罩壳(421)通过设置在所述环形罩壳(421)的开口端上的环形板(422)与所述冷却壳(41)的内壁固定连接,所述环形罩壳(421)的顶面上设有一导向锥筒(423),所述环形罩壳(421)上设有若干个连通孔(4211)将所述第一上腔(43)与第一下腔(44)连通。
4.根据权利要求3所述的高稳定性3D打印设备,其特征在于,所述环形罩壳(421)内叠设有若干个与所述线材喷管(2)同轴设置的喇叭筒(424),所述喇叭筒(424)的大端与所述环形罩壳(421)固定连接,所述喇叭筒(424)的小端向下延伸。
5.根据权利要求1所述的高稳定性3D打印设备,其特征在于,所述喷头加热组件(6)包括与所述喷头(3)固定连接的加热壳(61),所述加热壳(61)内设有热风阻流件(62),所述热风阻流件(62)将所述加热壳(61)的内腔分为第二上腔(63)和第二下腔(64),所述第二下腔(64)与所述抽风机(7)的出气口连通,所述第二上腔(63)与外界连通。
6.根据权利要求5所述的高稳定性3D打印设备,其特征在于,所述热风阻流件(62)包括固定设置在所述加热壳(61)内的下锥筒(621)和上锥筒(622),且所述下锥筒(621)和上锥筒(622)均间隙套设在所述喷头(3)外圈,所述下锥筒(621)与上锥筒(622)之间形成环形储腔,所述下锥筒(621)与上锥筒(622)的小端均向下延伸。
7.根据权利要求6所述的高稳定性3D打印设备,其特征在于,所述下锥筒(621)的内壁上设有一环形隔板(623)将所述环形储腔划分为上储腔(624)和下储腔(625),所述环形隔板(623)紧密套设在所述喷头(3)上,所述环形隔板(623)的外圈边缘上设有若干个缺口(6231),所述缺口(6231)将所述上储腔(624)与下储腔(625)连通。
8.根据权利要求6所述的高稳定性3D打印设备,其特征在于,所述上锥筒(622)的大端与所述下锥筒(621)的大端固定连接在一起。
9.根据权利要求5所述的高稳定性3D打印设备,其特征在于,所述加热壳(61)的两侧分别设有一喷气嘴(67),所述喷气嘴(67)与所述第二上腔(63)连通,一对喷气嘴(67)沿所述喷头(3)的直线运动方向分布。
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