CN111391320A - 一种3d打印机喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印机喷嘴，喷嘴内设置有物料的喷出管道，所述喷嘴前端逐级设置有一级收缩部和二级收缩部，所述一级收缩部内设置有弯管通道，所述弯管通道一端连接所述喷出管道，另一端连接有直管道，所述喷嘴外壁上设置有通气端口，所述通气端口连接所述直管道；所述通气端口连接有外接气管，所述外接气管连接有气泵。本发明能够保持喷嘴的工作温度，使其处于最佳工作状态；还能够回收利用喷嘴中，残余的剩料，避免喷嘴堵塞。

Description

一种3D打印机喷嘴

技术领域

本发明涉及一种3D打印机喷嘴。

背景技术

3D打印机是涉及快速成形技术的一种机器，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，是一种累积制造技术，通过打印一层层的材料来制造三维的物体，其基本原理是通过把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，而打印出的产品，并可以即时使用。

喷嘴是3D打印机非常重要的核心零件，很大程度上决定了成型的质量。现有的喷嘴只是简单的一个圆柱形零件，头端逐渐收缩，内部中空形成喷料经过的通道。在进行D打印时，物料从喷嘴喷出。

物料从喷嘴喷出时，需要立即进行降温，否则会导致其他部件溶解烧毁。而物料在尚未离开喷嘴时，则需要控制温度，若温度过低，则物料之间黏度过大，导致喷射速度过低，从而影响打印精度。喷嘴喷出物料的流畅程度和出丝的温度直接影响了3D打印的精度。因此需要散热装置将喷嘴温度控制在一定的范围内。现阶段，通常是在喷嘴处安装散热风扇来对喷嘴进行散热，但是在打印过程中，散热风扇运转产生的震动会严重影响3D打印机的成型质量。

此外，在打印机暂停工作，准备打印下一个零件时，喷嘴内部依旧会残留部分物料的。在温度降低后，会堵塞喷嘴。这些物料需要进行处理，但是处于节能的目的，不能直接抛弃，因此需要的是回收再利用处理。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种3D打印机喷嘴，能够保持喷嘴的工作温度，使其处于最佳工作状态；还能够回收利用喷嘴中，残余的剩料，避免喷嘴堵塞。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种3D打印机喷嘴，喷嘴内设置有物料的喷出管道，所述喷嘴前端逐级设置有一级收缩部和二级收缩部，所述一级收缩部内设置有弯管通道，所述弯管通道一端连接所述喷出管道，另一端连接有直管道，所述喷嘴外壁上设置有通气端口，所述通气端口连接所述直管道；所述通气端口连接有外接气管，所述外接气管连接有气泵。

优选地，所述一级收缩部外壁设置有加热贴。

优选地，所述弯管通道形状为半边椭圆形。

优选地，所述弯管通道和所述直管道的直径相等，所述直管道的直径R2为所述喷出管道的直径R1的四分之一。

优选地，所述弯管通道的高度L为所述一级收缩部的长度的三分之一；所述弯管通道的宽度a为所述喷出管道的直径R1的1.5-2倍。

优选地，所述一级收缩部和所述二级收缩部的长度相同，均等同于所述喷嘴的外径大小。

优选地，所述一级收缩部内设置有三道弯管通道，对应地，所述喷嘴外壁上设置有三个通气端口。

优选地，所述喷嘴均分为三个等同的分部分，三个分部分通过焊接方式连接成一体从而形成喷嘴。

本发明能够保持喷嘴的工作温度，使其处于最佳工作状态；还能够回收利用喷嘴中，残余的剩料，避免喷嘴堵塞。

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，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1是本发明的喷嘴结构示意图。

图2是本发明的喷嘴各部位尺寸关系示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。

如图1和图2所示，一种3D打印机喷嘴，喷嘴1内设置有物料的喷出管道11，所述喷嘴1前端逐级设置有一级收缩部12和二级收缩部13，所述一级收缩部12内设置有弯管通道2，所述弯管通道2一端连接所述喷出管道11，另一端连接有直管道3，所述喷嘴1外壁上设置有通气端口4，所述通气端口4连接所述直管道3；所述通气端口4连接有外接气管，所述外接气管连接有气泵。

所述一级收缩部12外壁设置有加热贴5。

所述弯管通道2形状为半边椭圆形。

所述弯管通道2和所述直管道3的直径相等，所述直管道3的直径R2为所述喷出管道11的直径R1的四分之一。

所述弯管通道2的高度L为所述一级收缩部12的长度的三分之一；所述弯管通道2的宽度a为所述喷出管道11的直径R1的1.5-2倍。

所述一级收缩部12和所述二级收缩部13的长度相同，均等同于所述喷嘴1的外径大小。

所述一级收缩部12内设置有三道弯管通道2，对应地，所述喷嘴1外壁上设置有三个通气端口4。这样设置，能够提升本发明的工作效果，并且三个均分分布，从而使得气流不会紊乱，保证喷出的物料，其落点可控。

所述喷嘴均分为三个等同的分部分，三个分部分通过焊接方式连接成一体从而形成喷嘴。这样设置，能降低喷嘴的生产难度，从而提升生产效率。此外，弯管通道2和对应的直管道3处于同一部分内，且弯管通道2的端口和直管道3的端口分散至贴近分部分的侧边，这样设置，能够增加弯管通道2和对应的直管道3组合的管内长度，从而在有限的分部分的空间内，尽可能地增加弯管通道2和对应的直管道3组合能够容纳的物料体积。

本发明的在喷嘴喷射工作时，气泵通过通气端口4，向喷嘴内注入高压气流。气流能够帮助喷出的物料进行降温，避免其他部件被溶解烧毁，还能够提高喷射的速度，从而提高打印精度。因为气流会带走一定的热量，会导致物料温度降低，为了保持温度平衡，不会过份低温，本装置在一级收缩部12外设置了加热贴5。加热贴5对一级收缩部12加热，同时热量传导至二级收缩部13内，相互配合从而保持喷嘴1内的物料的温度，不会过高，也不会过低，处于良好的工作温度。

喷嘴1暂停工作时，气泵从通气端口4吸气，使得位于一级收缩部12和所述二级收缩部13内部的喷出管道11内的物料，被吸入弯管通道2内被临时存放。再因为大气压的作用下，使得喷嘴1内剩余的物料不会漏出。并且，剩余的物料比较靠近喷嘴1上端的温度较高的物料，所以该处的物料能够保持一定的温度而不会凝结，从而避免堵塞喷出管道11。

当喷嘴1再次开启工作时，先通过加热贴5对一级收缩部12加热，从而使得处于弯管通道2的物料升温熔化，然后气泵配合喷嘴1的工作，将弯管通道2的物料吹入喷出管道11内。

也即，本装置的喷嘴能够在工作时，喷出温度稳定的物料；在暂停工作时，回收端部的物料，避免其漏出，在下次工作时，再将这些物料喷出，从而回收利用。

本装置需要保持温度的稳定，并且，在需要的时候，将喷嘴1的一级收缩部12和二级收缩部13内部喷出管道11残余的物料进行回收，因此，弯管通道2和直管道3的尺寸参数，与喷出管道11的尺寸参数是具有数学关系的。

具体的就是所述弯管通道2和所述直管道3的直径相等，所述直管道3的直径R2为所述喷出管道11的直径R1的四分之一；所述弯管通道2的宽度a为所述喷出管道11的直径R1的1.5-2倍。弯管通道2和直管道3采用相同的直径，能够保证物料回流的时候较为通常，在流出和流入不会存在阻碍作用。此外，弯管通道2的高度L为所述一级收缩部12的长度的三分之一；直管道3的长度大于一级收缩部12的长度1.5倍。

本发明设置弯管通道2、喷出管道11、直管道3和一级搜索部12的尺寸关系，能够确保从喷出管道11处进入弯管通道2的物料不会过多，这能够产生两个优点。第一，确保喷出管道11的端口的二级收缩部13内的物料能够回缩，从而避免温度降低而产生凝结的趋势。第二，确保进入的物料能够填满弯管通道2，并且有部分直管道3也不会有较大的影响，使得加热贴5的工作能够完美地进行，也即对弯管通道2加热，保证物料的温度。二级收缩部13因为处于端口，因此此处的物料最易降温，所以需要将该处的物料回缩部分，使其靠近高温的物料。至于被吸入弯管通道2和直管道3的物料是否来自于二级收缩部13内，则对本发明的最终效果影响不大。

这样设置，其一，能够将一级收缩部12和二级收缩部13内部喷出管道11残余的物料全部进行回收，不存在浪费；其二，配合加热贴5工作，能够保持喷嘴1内物料的温度的稳定。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求进行限定，而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明能够保持喷嘴的工作温度，使其处于最佳工作状态；还能够回收利用喷嘴中，残余的剩料，避免喷嘴堵塞。

Claims (8)

1.一种3D打印机喷嘴，其特征在于：喷嘴（1）内设置有物料的喷出管道（11），所述喷嘴（1）前端逐级设置有一级收缩部（12）和二级收缩部（13），所述一级收缩部（12）内设置有弯管通道（2），所述弯管通道（2）一端连接所述喷出管道（11），另一端连接有直管道（3），所述喷嘴（1）外壁上设置有通气端口（4），所述通气端口（4）连接所述直管道（3）；所述通气端口（4）连接有外接气管，所述外接气管连接有气泵。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷嘴，其特征在于：所述一级收缩部（12）外壁设置有加热贴（5）。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷嘴，其特征在于：所述弯管通道（2）形状为半边椭圆形。

4.根据权利要求3所述的一种3D打印机喷嘴，其特征在于：所述弯管通道（2）和所述直管道（3）的直径相等，所述直管道（3）的直径R2为所述喷出管道（11）的直径R1的四分之一。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印机喷嘴，其特征在于：所述弯管通道（2）的高度L为所述一级收缩部（12）的长度的三分之一；所述弯管通道（2）的宽度a为所述喷出管道（11）的直径R1的1.5-2倍。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷嘴，其特征在于：所述一级收缩部（12）和所述二级收缩部（13）的长度相同，均等同于所述喷嘴（1）的外径大小。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷嘴，其特征在于：所述一级收缩部（12）内设置有三道弯管通道（2），对应地，所述喷嘴（1）外壁上设置有三个通气端口（4）。

8.根据权利要求7所述的一种3D打印机喷嘴，其特征在于：所述喷嘴（1）均分为三个等同的分部分，三个分部分通过焊接方式连接成一体从而形成喷嘴（1）。

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