CN114407355B - 一种防泄漏3d打印挤出头及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防泄漏3D打印挤出头及其使用方法,包括自动复位型防泄漏内部封堵机构、压力感应式下料控制机构、自适应防泄漏模块卡合安装装置和密封式挤出头本体。本发明属于3D打印挤出头技术领域,具体是指一种防泄漏3D打印挤出头及其使用方法;本发明通过自动复位型防泄漏内部封堵机构和压力感应式下料控制机构,以外部送料机构对固态料丝的挤压作为驱动力,当外部送料机构停止送料时,自适应升降封堵柱在自动复位弹簧的弹力作用下再次对外壳底部出料口进行封堵,防止泄漏;在没有任何独立驱动装置的情况下,通过巧妙的机械结构就实现了被动控制外壳底部出料口开合的技术效果,克服了高温、狭小的空间中无法放置控制阀的技术难题。
Description
技术领域
本发明属于3D打印挤出头技术领域,具体是指一种防泄漏3D打印挤出头及其使用方法。
背景技术
它是一种以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,目前最常见的打印方式是将卷装的固体耗材融化后逐层打印。
这种打印方式的步骤主要是通过电加热的方式将固态的料丝加热融化,然后通过挤出头挤出,但是由于送料机构距离挤出头比较远,因此即使在不送料的时候,只要挤出头中的耗材被加热至融化温度,就会从挤出头中滴落,主要体现在以下阶段:
A:发生在预热阶段,打印之前需要对挤出头和底板进行预热,挤出管中残留的耗材加热之后会自然滴落,因此预热过程中需要人工实时清理滴落下来的材料;若不清理,则会被压在底层的下方,造成底层模型的打印缺陷;
B:发生打印过程中,若打印过程中存在非连续的线条,则原本应该中空的位置也会充满细密的拉丝,需要打印完成后手动清理;
C:发生打印完成后,打印完成之后,打印机的挤出头会有一个上抬、回原点的步骤,此时虽然已经停止送料和加热,但是已经融化了的耗材会继续低落,产生拉丝,拉丝如果断裂和模型粘连在一起,则会非常影响模型的美观度。
因此,本发明重点提出了一种能够防止液态耗材泄漏的挤出头及其使用方法。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提出了一种防泄漏3D打印挤出头及其使用方法,防止耗材泄漏的常规思路是封堵挤出头,但是由于挤出头体积小且工作温度高,主动的控制阀门无法安装在其中,因此,本发明基于自服务原理,创造性地提出了自动复位型防泄漏内部封堵机构和压力感应式下料控制机构,以外部送料机构对固态料丝的挤压作为驱动力,在送料的时候控制圆台形挡料圈离开外壳底部锥台,使耗材能够顺利流出,当外部送料机构停止送料时,自适应升降封堵柱在自动复位弹簧的弹力作用下再次对外壳底部出料口进行封堵,防止泄漏;在没有任何独立驱动装置的情况下,通过巧妙的机械结构就实现了被动控制外壳底部出料口开合的技术效果,克服了高温、狭小的空间中无法放置控制阀的技术难题。
本发明采取的技术方案如下:本发明提出了一种防泄漏3D打印挤出头,包括自动复位型防泄漏内部封堵机构、压力感应式下料控制机构、自适应防泄漏模块卡合安装装置和密封式挤出头本体,所述自动复位型防泄漏内部封堵机构卡合滑动设于压力感应式下料控制机构中,自动复位型防泄漏内部封堵机构能够在不设置任何主动驱动装置的情况下,控制外壳底部出料口的开合,所述压力感应式下料控制机构卡合设于自适应防泄漏模块卡合安装装置中,通过压力感应式下料控制机构能够以固态料丝的挤压力为驱动力,控制自适应升降封堵柱的伸缩,所述自适应防泄漏模块卡合安装装置卡合设于密封式挤出头本体中。
进一步地,所述自动复位型防泄漏内部封堵机构包括自适应升降封堵柱、圆台形挡料圈和自动复位弹簧,所述自适应升降封堵柱上设有封堵柱中间圆台,所述自适应升降封堵柱在封堵柱中间圆台的上方设有封堵柱导向滑动部,所述自适应升降封堵柱通过封堵柱导向滑动部卡合滑动设于压力感应式下料控制机构中,所述自适应升降封堵柱在封堵柱中间圆台的下方设有封堵柱密封滑动部,所述自适应升降封堵柱通过封堵柱密封滑动部卡合滑动设于自适应防泄漏模块卡合安装装置中,所述自适应升降封堵柱在封堵柱导向滑动部的末端设有封堵柱储气凹槽,所述圆台形挡料圈卡合设于封堵柱密封滑动部的末端,自适应升降封堵柱能够同步带着圆台形挡料圈升降,所述圆台形挡料圈上设有挡料圈环形斜面,所述自动复位弹簧的一端设于压力感应式下料控制机构上,所述自动复位弹簧的另一端设于封堵柱中间圆台上,自动复位弹簧能够在液体压力小时,通过自身弹力自动带着自适应升降封堵柱下降,通过圆台形挡料圈对外壳底部出料口进行封堵。
进一步地,所述压力感应式下料控制机构包括下料导向环、导向绳转角支撑架、滑动时气压顶盖和导向绳本体,所述下料导向环卡合设于自适应防泄漏模块卡合安装装置中,下料导向环具有导向作用,所述下料导向环上设有导向环固定圆台,所述下料导向环在导向环固定圆台的中心位置设有导向环中心圆台,所述自适应升降封堵柱通过封堵柱导向滑动部卡合滑动设于导向环中心圆台中,所述导向绳转角支撑架上对称设有支撑架立柱,所述导向绳转角支撑架通过支撑架立柱设于下料导向环的上方,导向绳转角支撑架对导向绳本体的滑动进行支撑,所述导向绳转角支撑架在两组支撑架立柱之间设置有支撑架圆棍,所述滑动时气压顶盖卡合滑动设于自适应防泄漏模块卡合安装装置中,滑动时气压顶盖能够在外界液体压力的推动下回缩到圆筒形滑动密封腔中。
作为优选地,所述滑动时气压顶盖的底部设有顶盖底部凸台,所述导向绳本体的一端设于顶盖底部凸台上,所述导向绳本体的另一端设于自适应升降封堵柱上,所述导向绳本体和支撑架圆棍滑动接触,导向绳本体具有改变运动方向的作用,能够使自适应升降封堵柱和滑动时气压顶盖同时伸出或回缩。
进一步地,所述自适应防泄漏模块卡合安装装置包括弹性安装架和圆筒形滑动密封腔,所述弹性安装架上设有安装架内环,安装架内环具有导向和支撑的作用,所述下料导向环通过导向环固定圆台卡合设于安装架内环中,所述下料导向环和弹性安装架固接,所述弹性安装架上设有安装架开口式外环,安装架开口式外环具有弹性,所述弹性安装架通过安装架开口式外环卡合设于密封式挤出头本体中,所述弹性安装架在安装架开口式外环的两端对称设有水滴形凸台,所述弹性安装架在水滴形凸台上设有水滴凸台圆孔,所述弹性安装架在安装架内环和安装架开口式外环之间设有安装架固定式立柱,所述弹性安装架在安装架内环和安装架开口式外环之间还对称设有安装架斜置膨胀杆通过安装架开口式外环和安装架斜置膨胀杆的形变,能够方便地将弹性安装架安装在外壳环形凹槽中。
作为优选地,所述圆筒形滑动密封腔卡合设于安装架内环中,圆筒形滑动密封腔具有导向的作用,所述滑动时气压顶盖卡合滑动设于圆筒形滑动密封腔中,所述滑动时气压顶盖和圆筒形滑动密封腔滑动密封接触,所述圆筒形滑动密封腔的底部设有密封腔底部圆孔,所述自适应升降封堵柱通过封堵柱密封滑动部卡合滑动设于密封腔底部圆孔中,所述封堵柱密封滑动部和密封腔底部圆孔滑动密封接触。
进一步地,所述密封式挤出头本体包括挤出头主体外壳、挤出头封盖、顶部密封环、固态料丝和螺旋式电加热丝,所述挤出头主体外壳的内壁上设有外壳环形凹槽,所述弹性安装架通过安装架开口式外环卡合设于外壳环形凹槽中,所述挤出头主体外壳的底部设有外壳底部锥台,所述挡料圈环形斜面和外壳底部锥台的内壁贴合接触,所述挤出头主体外壳在外壳底部锥台的底部设有外壳底部出料口。
作为优选地,所述挤出头封盖设于挤出头主体外壳上,所述挤出头封盖上设有封盖顶部圆口,所述顶部密封环上设有密封环卡槽,所述顶部密封环通过密封环卡槽卡合设于封盖顶部圆口中,所述顶部密封环上设有密封环内孔,所述固态料丝卡合滑动设于密封环内孔中,所述螺旋式电加热丝缠绕设于挤出头主体外壳和挤出头封盖上。
其中,所述圆台形挡料圈和顶部密封环为耐高温的密封性材质。
本方案还公开了一种防泄漏3D打印挤出头的使用方法,包括如下步骤:
步骤一:每次使用完成后,挤出头主体外壳和挤出头封盖中充满了融化后又冷却凝固的料丝,在通过螺旋式电加热丝对固态料丝预热的过程中,挤出头主体外壳和挤出头封盖中的耗材也将被融化为液态,但是此时由于圆台形挡料圈对外壳底部出料口的封堵,液态的耗材不会在重力的作用下从挤出头主体外壳中流出;
步骤二:预热完成开始打印时,通过外部的送丝机构将固态料丝朝向挤出头封盖中挤压,由于此时挤出头主体外壳和挤出头封盖中已经充满了耗材,因此滑动时气压顶盖将在液体耗材的压力作用下缩入圆筒形滑动密封腔中,同时通过导向绳本体拉着自适应升降封堵柱滑动;
步骤三:当自适应升降封堵柱被导向绳本体拉着上升的时候,自动复位弹簧被压缩,同时圆台形挡料圈与外壳底部锥台的内壁分离,挤出头主体外壳中的液态耗材便能够顺利地从外壳底部出料口中挤出;
步骤四:在打印的过程中,固态料丝匀速、缓慢地被输送到挤出头封盖中,因此在此过程中融化后的固态料丝能够被顺利地挤出,而一旦外部的送丝机构停止送料,自适应升降封堵柱将在自动复位弹簧的弹力作用下回弹,再次通过圆台形挡料圈将外壳底部出料口封堵,防止液态的耗材自由下落。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下:
(1)通过自动封堵的方式,在不主动挤压固态料丝时,防止耗材低落,避免底层和顶层出现打印缺陷,同时也避免了中间的架空部位出现拉丝问题;
(2)通过自动复位型防泄漏内部封堵机构能够在不设置任何主动驱动装置的情况下,控制外壳底部出料口的开合;
(3)通过压力感应式下料控制机构能够以固态料丝的挤压力为驱动力,控制自适应升降封堵柱的伸缩;
(4)通过导向绳本体的连接,能够使滑动时气压顶盖在下收缩时,自适应升降封堵柱也能跟随着收缩;自适应升降封堵柱伸出时,滑动时气压顶盖也能跟随着伸出;
(5)通过弹性安装架能够将自动复位型防泄漏内部封堵机构、压力感应式下料控制机构和自适应防泄漏模块卡合安装装置组成的模块快速安装在密封式挤出头本体中,弹性安装架的安装方式与轴承的弹性挡圈的安装方式相同;
(6)通过导向绳转角支撑架能够减小导向绳本体的运动摩擦力,延长使用寿命;
(7)通过顶部密封环能够保证挤出头主体外壳和挤出头封盖组成的是一个密封的腔体,防止液态耗材从外壳底部出料口之外的地方挤出;
(8)将挤出头主体外壳和挤出头封盖做成分体式的结构,便于自动复位型防泄漏内部封堵机构、压力感应式下料控制机构和自适应防泄漏模块卡合安装装置组成的模块的安装,并且在自动复位型防泄漏内部封堵机构、压力感应式下料控制机构和自适应防泄漏模块卡合安装装置组成的模块发生损坏的时候便于更换或维修。
附图说明
图1为本发明提出的一种防泄漏3D打印挤出头的立体图;
图2为本发明提出的一种防泄漏3D打印挤出头的主视图;
图3为图2中沿着剖切线A-A的剖视图;
图4为图2中沿着剖切线B-B的剖视图;
图5为图4中沿着剖切线C-C的剖视图;
图6为本发明提出的一种防泄漏3D打印挤出头的自动复位型防泄漏内部封堵机构的结构示意图;
图7为本发明提出的一种防泄漏3D打印挤出头的压力感应式下料控制机构的结构示意图;
图8为本发明提出的一种防泄漏3D打印挤出头的自适应防泄漏模块卡合安装装置的结构示意图;
图9为图4中Ⅰ处的局部放大图;
图10为图5中Ⅱ处的局部放大图;
图11为图5中Ⅲ处的局部放大图。
其中,1、自动复位型防泄漏内部封堵机构,2、压力感应式下料控制机构,3、自适应防泄漏模块卡合安装装置,4、密封式挤出头本体,5、自适应升降封堵柱,6、圆台形挡料圈,7、自动复位弹簧,8、封堵柱中间圆台,9、封堵柱密封滑动部,10、封堵柱导向滑动部,11、封堵柱储气凹槽,12、挡料圈环形斜面,13、下料导向环,14、导向绳转角支撑架,15、滑动时气压顶盖,16、导向绳本体,17、导向环固定圆台,18、导向环中心圆台,19、支撑架立柱,20、支撑架圆棍,21、顶盖底部凸台,22、弹性安装架,23、圆筒形滑动密封腔,24、安装架内环,25、安装架开口式外环,26、水滴形凸台,27、水滴凸台圆孔,28、安装架固定式立柱,29、安装架斜置膨胀杆,30、密封腔底部圆孔,31、挤出头主体外壳,32、挤出头封盖,33、顶部密封环,34、固态料丝,35、螺旋式电加热丝,36、外壳环形凹槽,37、外壳底部锥台,38、外壳底部出料口,39、封盖顶部圆口,40、密封环卡槽,41、密封环内孔。
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图4所示,本发明提出了一种防泄漏3D打印挤出头,包括自动复位型防泄漏内部封堵机构1、压力感应式下料控制机构2、自适应防泄漏模块卡合安装装置3和密封式挤出头本体4,自动复位型防泄漏内部封堵机构1卡合滑动设于压力感应式下料控制机构2中,自动复位型防泄漏内部封堵机构1能够在不设置任何主动驱动装置的情况下,控制外壳底部出料口38的开合,压力感应式下料控制机构2卡合设于自适应防泄漏模块卡合安装装置3中,通过压力感应式下料控制机构2能够以固态料丝34的挤压力为驱动力,控制自适应升降封堵柱5的伸缩,自适应防泄漏模块卡合安装装置3卡合设于密封式挤出头本体4中。
如图1、图2、图4、图5所示,密封式挤出头本体4包括挤出头主体外壳31、挤出头封盖32、顶部密封环33、固态料丝34和螺旋式电加热丝35,挤出头主体外壳31的内壁上设有外壳环形凹槽36,弹性安装架22通过安装架开口式外环25卡合设于外壳环形凹槽36中,挤出头主体外壳31的底部设有外壳底部锥台37,挡料圈环形斜面12和外壳底部锥台37的内壁贴合接触,挤出头主体外壳31在外壳底部锥台37的底部设有外壳底部出料口38;挤出头封盖32设于挤出头主体外壳31上,挤出头封盖32上设有封盖顶部圆口39,顶部密封环33上设有密封环卡槽40,顶部密封环33通过密封环卡槽40卡合设于封盖顶部圆口39中,顶部密封环33上设有密封环内孔41,固态料丝34卡合滑动设于密封环内孔41中,螺旋式电加热丝35缠绕设于挤出头主体外壳31和挤出头封盖32上。
如图3、图4、图8、图10所示,自适应防泄漏模块卡合安装装置3包括弹性安装架22和圆筒形滑动密封腔23,弹性安装架22上设有安装架内环24,安装架内环24具有导向和支撑的作用,下料导向环13通过导向环固定圆台17卡合设于安装架内环24中,下料导向环13和弹性安装架22固接,弹性安装架22上设有安装架开口式外环25,安装架开口式外环25具有弹性,弹性安装架22通过安装架开口式外环25卡合设于密封式挤出头本体4中,弹性安装架22在安装架开口式外环25的两端对称设有水滴形凸台26,弹性安装架22在水滴形凸台26上设有水滴凸台圆孔27,弹性安装架22在安装架内环24和安装架开口式外环25之间设有安装架固定式立柱28,弹性安装架22在安装架内环24和安装架开口式外环25之间还对称设有安装架斜置膨胀杆29通过安装架开口式外环25和安装架斜置膨胀杆29的形变,能够方便地将弹性安装架22安装在外壳环形凹槽36中;圆筒形滑动密封腔23卡合设于安装架内环24中,圆筒形滑动密封腔23具有导向的作用,滑动时气压顶盖15卡合滑动设于圆筒形滑动密封腔23中,滑动时气压顶盖15和圆筒形滑动密封腔23滑动密封接触,圆筒形滑动密封腔23的底部设有密封腔底部圆孔30,自适应升降封堵柱5通过封堵柱密封滑动部9卡合滑动设于密封腔底部圆孔30中,封堵柱密封滑动部9和密封腔底部圆孔30滑动密封接触。
如图4、图7、图9、图10所示,压力感应式下料控制机构2包括下料导向环13、导向绳转角支撑架14、滑动时气压顶盖15和导向绳本体16,下料导向环13卡合设于自适应防泄漏模块卡合安装装置3中,下料导向环13具有导向作用,下料导向环13上设有导向环固定圆台17,下料导向环13在导向环固定圆台17的中心位置设有导向环中心圆台18,自适应升降封堵柱5通过封堵柱导向滑动部10卡合滑动设于导向环中心圆台18中,导向绳转角支撑架14上对称设有支撑架立柱19,导向绳转角支撑架14通过支撑架立柱19设于下料导向环13的上方,导向绳转角支撑架14对导向绳本体16的滑动进行支撑,导向绳转角支撑架14在两组支撑架立柱19之间设置有支撑架圆棍20,滑动时气压顶盖15卡合滑动设于自适应防泄漏模块卡合安装装置3中,滑动时气压顶盖15能够在外界液体压力的推动下回缩到圆筒形滑动密封腔23中;滑动时气压顶盖15的底部设有顶盖底部凸台21,导向绳本体16的一端设于顶盖底部凸台21上,导向绳本体16的另一端设于自适应升降封堵柱5上,导向绳本体16和支撑架圆棍20滑动接触,导向绳本体16具有改变运动方向的作用,能够使自适应升降封堵柱5和滑动时气压顶盖15同时伸出或回缩。
如图4、图6、图9、图11所示,自动复位型防泄漏内部封堵机构1包括自适应升降封堵柱5、圆台形挡料圈6和自动复位弹簧7,自适应升降封堵柱5上设有封堵柱中间圆台8,自适应升降封堵柱5在封堵柱中间圆台8的上方设有封堵柱导向滑动部10,自适应升降封堵柱5通过封堵柱导向滑动部10卡合滑动设于压力感应式下料控制机构2中,自适应升降封堵柱5在封堵柱中间圆台8的下方设有封堵柱密封滑动部9,自适应升降封堵柱5通过封堵柱密封滑动部9卡合滑动设于自适应防泄漏模块卡合安装装置3中,自适应升降封堵柱5在封堵柱导向滑动部10的末端设有封堵柱储气凹槽11,圆台形挡料圈6卡合设于封堵柱密封滑动部9的末端,自适应升降封堵柱5能够同步带着圆台形挡料圈6升降,圆台形挡料圈6上设有挡料圈环形斜面12,自动复位弹簧7的一端设于压力感应式下料控制机构2上,自动复位弹簧7的另一端设于封堵柱中间圆台8上,自动复位弹簧7能够在液体压力小时,通过自身弹力自动带着自适应升降封堵柱5下降,通过圆台形挡料圈6对外壳底部出料口38进行封堵。
圆台形挡料圈6和顶部密封环33为耐高温的密封性材质。
具体使用时,每次使用完成后,挤出头主体外壳31和挤出头封盖32中充满了融化后又冷却凝固的料丝,在通过螺旋式电加热丝35对固态料丝34预热的过程中,挤出头主体外壳31和挤出头封盖32中的耗材也将被融化为液态,但是此时由于圆台形挡料圈6对外壳底部出料口38的封堵,液态的耗材不会在重力的作用下从挤出头主体外壳31中流出;
预热完成开始打印时,通过外部的送丝机构将固态料丝34朝向挤出头封盖32中挤压,由于此时挤出头主体外壳31和挤出头封盖32中已经充满了耗材,因此滑动时气压顶盖15将在液体耗材的压力作用下缩入圆筒形滑动密封腔23中,同时通过导向绳本体16拉着自适应升降封堵柱5滑动;
当自适应升降封堵柱5被导向绳本体16拉着上升的时候,自动复位弹簧7被压缩,同时圆台形挡料圈6与外壳底部锥台37的内壁分离,挤出头主体外壳31中的液态耗材便能够顺利地从外壳底部出料口38中挤出;
在打印的过程中,固态料丝34匀速、缓慢地被输送到挤出头封盖32中,因此在此过程中融化后的固态料丝34能够被顺利地挤出,而一旦外部的送丝机构停止送料,自适应升降封堵柱5将在自动复位弹簧7的弹力作用下回弹,再次通过圆台形挡料圈6将外壳底部出料口38封堵,防止液态的耗材自由下落。
以上便是本发明整体的工作流程,下次使用时重复此步骤即可。
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。
以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种防泄漏3D打印挤出头,包括密封式挤出头本体(4),其特征在于,还包括自动复位型防泄漏内部封堵机构(1)、压力感应式下料控制机构(2)和自适应防泄漏模块卡合安装装置(3),所述自动复位型防泄漏内部封堵机构(1)卡合滑动设于压力感应式下料控制机构(2)中,所述压力感应式下料控制机构(2)卡合设于自适应防泄漏模块卡合安装装置(3)中,所述自适应防泄漏模块卡合安装装置(3)卡合设于密封式挤出头本体(4)中;
所述自动复位型防泄漏内部封堵机构(1)包括自适应升降封堵柱(5)、圆台形挡料圈(6)和自动复位弹簧(7),所述自适应升降封堵柱(5)上设有封堵柱中间圆台(8),所述自适应升降封堵柱(5)在封堵柱中间圆台(8)的上方设有封堵柱导向滑动部(10),所述自适应升降封堵柱(5)通过封堵柱导向滑动部(10)卡合滑动设于压力感应式下料控制机构(2)中,所述自适应升降封堵柱(5)在封堵柱中间圆台(8)的下方设有封堵柱密封滑动部(9),所述自适应升降封堵柱(5)通过封堵柱密封滑动部(9)卡合滑动设于自适应防泄漏模块卡合安装装置(3)中,所述自适应升降封堵柱(5)在封堵柱导向滑动部(10)的末端设有封堵柱储气凹槽(11),所述圆台形挡料圈(6)卡合设于封堵柱密封滑动部(9)的末端,所述圆台形挡料圈(6)上设有挡料圈环形斜面(12),所述自动复位弹簧(7)的一端设于压力感应式下料控制机构(2)上,所述自动复位弹簧(7)的另一端设于封堵柱中间圆台(8)上;
所述压力感应式下料控制机构(2)包括下料导向环(13)、导向绳转角支撑架(14)、滑动时气压顶盖(15)和导向绳本体(16),所述下料导向环(13)卡合设于自适应防泄漏模块卡合安装装置(3)中,所述下料导向环(13)上设有导向环固定圆台(17),所述下料导向环(13)在导向环固定圆台(17)的中心位置设有导向环中心圆台(18),所述自适应升降封堵柱(5)通过封堵柱导向滑动部(10)卡合滑动设于导向环中心圆台(18)中,所述导向绳转角支撑架(14)上对称设有支撑架立柱(19),所述导向绳转角支撑架(14)通过支撑架立柱(19)设于下料导向环(13)的上方,所述导向绳转角支撑架(14)在两组支撑架立柱(19)之间设置有支撑架圆棍(20),所述滑动时气压顶盖(15)卡合滑动设于自适应防泄漏模块卡合安装装置(3)中;
所述滑动时气压顶盖(15)的底部设有顶盖底部凸台(21),所述导向绳本体(16)的一端设于顶盖底部凸台(21)上,所述导向绳本体(16)的另一端设于自适应升降封堵柱(5)上,所述导向绳本体(16)和支撑架圆棍(20)滑动接触;
所述自适应防泄漏模块卡合安装装置(3)包括弹性安装架(22)和圆筒形滑动密封腔(23),所述弹性安装架(22)上设有安装架内环(24),所述下料导向环(13)通过导向环固定圆台(17)卡合设于安装架内环(24)中,所述下料导向环(13)和弹性安装架(22)固接,所述弹性安装架(22)上设有安装架开口式外环(25),所述弹性安装架(22)通过安装架开口式外环(25)卡合设于密封式挤出头本体(4)中,所述弹性安装架(22)在安装架开口式外环(25)的两端对称设有水滴形凸台(26),所述弹性安装架(22)在水滴形凸台(26)上设有水滴凸台圆孔(27),所述弹性安装架(22)在安装架内环(24)和安装架开口式外环(25)之间设有安装架固定式立柱(28),所述弹性安装架(22)在安装架内环(24)和安装架开口式外环(25)之间还对称设有安装架斜置膨胀杆(29);
所述圆筒形滑动密封腔(23)卡合设于安装架内环(24)中,所述滑动时气压顶盖(15)卡合滑动设于圆筒形滑动密封腔(23)中,所述滑动时气压顶盖(15)和圆筒形滑动密封腔(23)滑动密封接触,所述圆筒形滑动密封腔(23)的底部设有密封腔底部圆孔(30),所述自适应升降封堵柱(5)通过封堵柱密封滑动部(9)卡合滑动设于密封腔底部圆孔(30)中,所述封堵柱密封滑动部(9)和密封腔底部圆孔(30)滑动密封接触。
2.根据权利要求1所述的一种防泄漏3D打印挤出头,其特征在于:所述密封式挤出头本体(4)包括挤出头主体外壳(31)、挤出头封盖(32)、顶部密封环(33)、固态料丝(34)和螺旋式电加热丝(35),所述挤出头主体外壳(31)的内壁上设有外壳环形凹槽(36),所述弹性安装架(22)通过安装架开口式外环(25)卡合设于外壳环形凹槽(36)中,所述挤出头主体外壳(31)的底部设有外壳底部锥台(37),所述挡料圈环形斜面(12)和外壳底部锥台(37)的内壁贴合接触,所述挤出头主体外壳(31)在外壳底部锥台(37)的底部设有外壳底部出料口(38)。
3.根据权利要求2所述的一种防泄漏3D打印挤出头,其特征在于:所述挤出头封盖(32)设于挤出头主体外壳(31)上,所述挤出头封盖(32)上设有封盖顶部圆口(39),所述顶部密封环(33)上设有密封环卡槽(40),所述顶部密封环(33)通过密封环卡槽(40)卡合设于封盖顶部圆口(39)中,所述顶部密封环(33)上设有密封环内孔(41),所述固态料丝(34)卡合滑动设于密封环内孔(41)中,所述螺旋式电加热丝(35)缠绕设于挤出头主体外壳(31)和挤出头封盖(32)上。
4.根据权利要求3所述的一种防泄漏3D打印挤出头,其特征在于:所述圆台形挡料圈(6)和顶部密封环(33)为耐高温的密封性材质。
5.一种根据权利要求4所述的防泄漏3D打印挤出头的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:每次使用完成后,挤出头主体外壳(31)和挤出头封盖(32)中充满了融化后又冷却凝固的料丝,在通过螺旋式电加热丝(35)对固态料丝(34)预热的过程中,挤出头主体外壳(31)和挤出头封盖(32)中的耗材也将被融化为液态,但是此时由于圆台形挡料圈(6)对外壳底部出料口(38)的封堵,液态的耗材不会在重力的作用下从挤出头主体外壳(31)中流出;
步骤二:预热完成开始打印时,通过外部的送丝机构将固态料丝(34)朝向挤出头封盖(32)中挤压,由于此时挤出头主体外壳(31)和挤出头封盖(32)中已经充满了耗材,因此滑动时气压顶盖(15)将在液体耗材的压力作用下缩入圆筒形滑动密封腔(23)中,同时通过导向绳本体(16)拉着自适应升降封堵柱(5)滑动;
步骤三:当自适应升降封堵柱(5)被导向绳本体(16)拉着上升的时候,自动复位弹簧(7)被压缩,同时圆台形挡料圈(6)与外壳底部锥台(37)的内壁分离,挤出头主体外壳(31)中的液态耗材便能够顺利地从外壳底部出料口(38)中挤出;
步骤四:在打印的过程中,固态料丝(34)匀速、缓慢地被输送到挤出头封盖(32)中,因此在此过程中融化后的固态料丝(34)能够被顺利地挤出,而一旦外部的送丝机构停止送料,自适应升降封堵柱(5)将在自动复位弹簧(7)的弹力作用下回弹,再次通过圆台形挡料圈(6)将外壳底部出料口(38)封堵,防止液态的耗材自由下落。
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