CN110561743A - 一种fdm喷头温度控制结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及3D打印技术领域，且公开了一种FDM喷头温度控制结构，包括有挤料喷头和进料组件，所述进料组件的下端固定连接有预热腔，所述预热腔的外侧壁固定安装有加热块。该FDM喷头温度控制结构，由于中心分管和加热丝配合，直接加热轴线处融化状态不好的打印材料，使得打印材料的温度分布更加均匀，其次提高了加热效率，相对而已减少了能力消耗，同时本发明将加热分成两端，上部分温度较低，进而对更上方的进料口的温度影响液较低，减少了对进料口的影响，还有，由于加热效率得到提高，相对而言，加热段可以缩短，减少了设备尺寸，使其质量更小，在打印过程中更加灵活，控制更加容易，提高打印精度。

Description

一种FDM喷头温度控制结构
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体为一种FDM喷头温度控制结构。
背景技术
FDM三维打印是以数字模型文件为基础，将热塑性材料加热熔化，通过逐层挤出的方式来构造物体的技术，由于不同温度对液态材料的粘结性能、堆积性能、丝材流量以及挤出丝宽度都有较大的影响，3D打印过程中温度控制较为重要。
请参阅图1，送丝结构通过电机将丝状的打印材料送入打印喷头融化进行打印，打印喷头中的加热装置将送丝机构送入的丝状打印材料加热到熔融态，但对于大尺寸打印机，加热丝的热量与打印材料的外周接触，传递到打印材料的中心需要一定的时间，致使打印材料的外周与轴线处的受热不均，内外层的温度不同，热属性不同，影响最终的打印物的品质。
进一步地，由于内外层加热效率不同，降低了最终地加热效率，为了达到材料熔融目标，需要功率更大加热丝提供更多地热量，提高能量消耗地同时，温度更多地传递到上端材料进口，提高材料进口地温度，导致材料提前融化，堵塞进口或材料供给中断。
更进一步地，由于加热效率地不足，提高延长加热部分，增加了设备地尺寸，降低喷头移动地灵活性，继而影响打印效率和打印精度。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种FDM喷头温度控制结构，具备加热效果好，效率高的优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种FDM喷头温度控制结构，包括有挤料喷头和进料组件，所述进料组件的下端固定连接有预热腔，所述预热腔的外侧壁固定安装有加热块，所述预热腔的下端连通有中心分管和外周分体，所述中心分管和外周分体之间固定固定安装有加热丝，所述中心分管和外周分体的下端均连通有汇集腔。
优选的，所述加热块的加热温度小于中心分管的加热温度。
优选的，所述预热腔的底部设有分料斜面。
优选的，所述汇集腔和外周分体的外侧壁固定安装有保温套。
优选的，所述外周分体为环形薄壳形。
优选的，所述外周分体为环绕在中心分管外侧的圆管。
本发明具备以下有益效果：
1、该FDM喷头温度控制结构，由于中心分管和加热丝配合，直接加热轴线处融化状态不好的打印材料，同时对外周加热好的打印材料进行保温，使得打印材料的温度分布更加均匀，使所有位置的打印材料都处在较好的打印状态下，提高打印质量。
2、该FDM喷头温度控制结构，由于直接加热的中心部分，提高了加热效率，相对而已减少了能力消耗，同时本发明将加热分成两端，上部分温度较低，进而对更上方的进料口的温度影响液较低，减少了对进料口的影响，保证进料的正常进行。
3、该FDM喷头温度控制结构，由于加热效率得到提高，相对而言，加热段可以缩短，减少了设备尺寸，使其质量更小，在打印过程中更加灵活，控制更加容易，提高打印精度。
附图说明
图1为现有的FDM喷头结构示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明实施例一中中心分管和外周分体的截面图；
图4为本发明实施例二中中心分管和外周分体的截面图。
图中：1、挤料喷头；2、进料组件；3、加热块；4、预热腔；5、中心分管；6、外周分体；7、加热丝；8、汇集腔；9、保温套；10、分料斜面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图2-3，一种FDM喷头温度控制结构，包括有挤料喷头1和进料组件2，进料组件2的下端固定连接有预热腔4，预热腔4的外侧壁固定安装有加热块3，加热块3对预热腔4内打印材料进行初步加热，使其基本融化，预热腔4的下端连通有中心分管5和外周分体6，中心分管5和外周分体6之间固定固定安装有加热丝7，加热丝7环绕在中心分管5的外侧壁上，预热腔4中完全融化的外部打印材料进入加热丝7中，而预热腔4中融化不完全的打印材料进入中心分管5中，加热丝7对中心分管5内打印材料进行进一步加热，同时对外周分体6内打印材料进行保温，中心分管5和外周分体6的下端均连通有汇集腔8，中心分管5和外周分体6中打印材料进入汇集腔8内进行汇集，并最终通过挤料喷头1挤出进行打印。
其中，加热块3的加热温度小于中心分管5的加热温度，减少上部发热，进而减少对进料口的影响。
其中，预热腔4的底部设有分料斜面10，分料斜面10将预热腔4内打印材料进行引导，使其分别进入中心分管5和外周分体6内，并减少预热腔4内打印材料残留。
其中，汇集腔8和外周分体6的外侧壁固定安装有保温套9，减少能量散失，减少能耗，汇集腔8的一部分位于保温套9的外部，使汇集腔8适度的散热，由于打印材料温度过高会降低打印质量，汇集腔8的适度散热，保证其温度降到可直接打印温度。
其中，外周分体6为环形薄壳形，完全的遮蔽中心分管5和外周分体6，可以更好的利用热量，提高加热效率。
实施例二
请参阅图4，实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于外周分体6为环绕在中心分管5外侧的圆管，与实施例一相比虽然降低了热量的使用，但是便于更换加热丝7，使用上相对方便。
本发明的工作原理：
打印材料通过进料组件2输送到预热腔4内后，在加热块3的作用下，开始融化，由于预热腔4的温度相对较低且长度也相对较短，打印材料外周部分完全融化，但轴线处还未融化完全，在分料斜面10的作用下，外周完全融化的材料进入外周分体6中，轴向处的打印材料进入中心分管5中，在加热丝7的进一步加热作用下，中心分管5内打印材料快速融化，与外周分体6内打印材料一同进入汇集腔8中汇集，汇集腔8适当的降温，通过挤料喷头1挤出进行打印。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种FDM喷头温度控制结构，包括有挤料喷头(1)和进料组件(2)，其特征在于：所述进料组件(2)的下端固定连接有预热腔(4)，所述预热腔(4)的外侧壁固定安装有加热块(3)，所述预热腔(4)的下端连通有中心分管(5)和外周分体(6)，所述中心分管(5)和外周分体(6)之间固定固定安装有加热丝(7)，所述中心分管(5)和外周分体(6)的下端均连通有汇集腔(8)。
2.根据权利要求1所述的一种FDM喷头挤出压力稳定结构，其特征在于：所述加热块(3)的加热温度小于中心分管(5)的加热温度。
3.根据权利要求1所述的一种FDM喷头挤出压力稳定结构，其特征在于：所述预热腔(4)的底部设有分料斜面(10)。
4.根据权利要求1所述的一种FDM喷头挤出压力稳定结构，其特征在于：所述汇集腔(8)和外周分体(6)的外侧壁固定安装有保温套(9)。
5.根据权利要求1所述的一种FDM喷头挤出压力稳定结构，其特征在于：所述外周分体(6)为环形薄壳形。
6.根据权利要求1所述的一种FDM喷头挤出压力稳定结构，其特征在于：所述外周分体(6)为环绕在中心分管(5)外侧的圆管。
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