CN203371792U - 喷嘴结构 - Google Patents

Abstract

一种喷嘴结构，应用于在熔丝沉积模型(FDM)技术，其包括：管体内部设有一贯通流道，一喷头装设于该管体一端，且该喷头设有喷口对应前述流道口；及一加热环套设于该管体上，且该加热环与该喷头接触。通过管体、喷头及加热环套的组合设计，将整个喷嘴的重量变轻且体积变小，也使喷口周围的结构厚度变薄，整体加工更容易，喷口处的流量控制也较佳，清洁更容易。

Description

喷嘴结构

技术领域

本实用新型有关一种喷嘴结构，特别是一种应用于熔丝沉积模型(FusedDeposition Modeling,FDM)的快速原型制造技术，体积小且重量更轻的喷嘴结构。

背景技术

在过去十年里，由于电脑辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)的进步，制造业发展了快速成型方法(Rapid Prototyping,RP)，能迅速地将设计原始构想制造出来。快速成型(RP)技术能无限制几何形状，而且越复杂的零件越能显示RP技术的卓越性，更可大大地节省人力与加工时间，在时间最短的要求下，将电脑辅助设计(Computer Aided Design,CAD)的三维设计零件，真实地呈现出来，不但摸得到，还可以真实地感受得到它的几何曲线，更可以试验零件的装配性、甚至进行可能的功能试验。

所述快速成型法有很多种，例如三维印刷(3-D Printing)、立体印刷(Stereo-Lithography,SLA)、选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)、立体制版(Solider Process,SP)、熔丝沉积模型(Fused Deposition Modeling,FDM)、层化物品制造(Laminated Object Manufacturing,LOM)，以及所谓的办公室雏型(Office RP)-快速概念成型法(Rapid Concept Modeler,RCM)。

其中，1992年STRATASYS公司发展熔丝沉积模型（Fused DepositionModeling,FDM)快速成型技术，以加热头(heat head)泰化线状的热塑性材料，并从加热头经内喷嘴均匀挤出，遂层堆积成型，并发展成商业机型3D-Modeler。

目前，FDM技术其工艺过程是以热塑性成形材料丝为材料，材料丝通过加热器的挤压头熔化成液体，由电脑控制挤压头沿零件的每一截面的轮廓准确运动，使熔化的热塑材料丝通过喷嘴挤出，覆盖于已建造的零件的上，并在极短的时间内迅速凝固，形成一层材料。之后，挤压头沿轴向向上运动一微小距离进行下一层材料的建造。这样逐层由底到顶地堆积成一个实体模型或零件。该工艺的特点是使用、维护简单，成本较低，速度快，一般复杂程度原型仅需要几个小时即可成型，且无污染。

如图1所示，现有FDM技术的喷嘴结构是在前述加热融化的热熔性材料后，通过带有一个微细喷口11的喷嘴10挤喷出来，从喷口11喷出丝状热熔性材料沉积在制作面板或前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化。而在结构上该喷嘴10外临近喷口11处包覆一导热块20，且该导热块20内埋设一电热管21，通过该电热管21与导热块20持续供热给喷嘴10，持续加热喷嘴10内的热熔性材料。

现有喷嘴10的结构中，在喷口11的周围结构上厚度较厚，所以喷口11处热熔性材料的流量控制较差，清洁也较不易；另，该导热块20与电热管21的结构设计也使的整体喷嘴体积大且重量重，所以，一个喷嘴所占的空间太大，在未来的多喷嘴应用上不易空间的设置，而重量重也相对在FDM技术精准度的控制上比较不容易，需要更多的控制辅助装置。

实用新型内容

于是，为解决上述的缺点，本实用新型的目的在于提供一种喷嘴结构，通过加热环的设计，将整个喷嘴的重量变轻且体积变小，可应用于多喷嘴结构，在熔丝沉积模型(FDM)技术精准度的控制上也较容易。

本实用新型的另一目的在于提供一种喷嘴结构，通过螺丝管与喷头的分开设计，可使喷嘴周围的结构厚度变薄，整体加工更容易，且喷口处热熔性材料的流量控制较佳，清洁更容易。

为达上述的目的，本实用新型提供一种喷嘴结构，应用于在熔丝沉积模型(FDM)技术，其包括：

一管体，其内部设有贯通该管体两端的一流道；

一喷头，其装设于该管体一端，且该喷头设有一喷口对应该流道；及

一加热环，其套设于该管体上，且该加热环与该喷头接触。

所述的喷嘴结构，其中，该管体套设一固定环，将该加热环紧密夹固于该喷头上，用以持续供热给该喷头，持续加热该喷头内的热熔性材料

所述的喷嘴结构，其中，该加热环为陶瓷加热环片。

所述的喷嘴结构，其中，该管体设有一螺纹区，且该喷头内设有相对应的螺纹，方便该喷头与管体的套接固定。

所述的喷嘴结构，其中，该管体套设一固定环，通过该固定环与该管体螺旋连接而将该加热环紧密夹固于该喷头上。

本实用新型的优点在于：应用在熔丝沉积模型(FDM)的技术上，通过管体、喷头及加热环套的组合设计，将整个喷嘴的重量变轻且体积变小，应用于多喷嘴结构将能有更好的空间配置，在熔丝沉积模型(FDM)技术精准度的控制上也较容易；且通过螺丝管与喷头的分开设计，不只清洁更容易，也使喷口周围的结构厚度变薄，整体加工更容易，喷口处的流量控制也较佳，清洁更容易。

附图说明

图1为现有的喷嘴结构示意图；

图2为本实用新型的喷嘴结构立体图；

图3为本实用新型的喷嘴结构分解图；

图4为本实用新型的喷嘴结构剖面图。

附图标记说明：10-喷嘴；11-喷口；20-导热块；21-电热管；100-管体；110-流道；120-螺纹区；200-喷头；210-喷口；220-螺纹；300-加热环；400-固定环。

具体实施方式

兹有关本实用新型的详细说明及技术内容，现配合附图说明如下：

请参阅图2、图3及图4，为本实用新型的喷嘴结构立体图。本实用新型为一种应用于在熔丝沉积模型(FDM)技术的喷嘴结构，其特征在于，包括：一管体100，该管体100的内部设有贯通该管体100两端的一流道110；实施上该管体100的材料可以是不锈钢或钛合金，最佳是使用钛合金，优点在于不氧化且不沾粘，且重量轻、温度控制容易。

一喷头200装设于该管体100一端，且该喷头200设有一喷口210对应该流道110的开口处；实施上该喷头200的最佳材料是不锈钢，不锈钢的优点在于不氧化且不沾粘，且加工容易。因为管体100与喷头200为分别加工，所以在喷头200的制作上可以使喷口210周围的厚度减到最薄，如此不只在清洁上更好清洁，喷口210壁厚小，流量控制也更佳。

一加热环300套设于该管体100上，且该加热环300与该喷头200接触。实施上最佳情况，在该管体100上可套设一固定环400，通过该固定环400的使用，可以将该加热环300紧密夹固于该喷头200上，用以持续供热给该喷头200，持续加热该喷头200内的热熔性材料。

实施上该加热环300可以是陶瓷加热环片，因为陶瓷加热是利用陶瓷多功能复合材料特性，包覆发热元件(电组合金发热材料)，致使发热体不接触空气，将热效率充分传达至陶瓷本身，因此传导式的间接加热，虽温度高但是安全性也大。陶瓷材料能均匀吸收热能，如经添加其他如远红外线材料在热力磁场中也能有不错的间接加热功能运用较长的波长传递热，因此陶瓷电热的积蓄能量大进而达到省电，且金属电热不接触空气不易氧化寿命高。

另在实施上，该管体100固定该喷头200处设有一螺纹区120，且该喷头200内设有相对应的螺纹220，方便该喷头200与管体100的螺旋套接固定，而该管体100套设的固定环400也可一个螺母，通过该固定环400与该管体100螺旋连接而将该加热环300紧密夹固于该喷头200上。

本实用新型应用管体、喷头及加热环套的组合设计，将整个喷嘴的重量变轻且体积变小，在应用于多喷嘴结构的组装配置上，将能有更好的空间配置，在熔丝沉积模型(FDM)技术精准度的控制上也较容易；且通过螺丝管与喷头的分开设计，不只清洁更容易，也使喷口周围的结构厚度变薄，整体加工更容易，喷口处的流量控制也较佳，清洁更容易。

本实用新型在上文中已以较佳实施例揭露，然而熟习本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本实用新型，而不应解读为限制本实用新型的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本实用新型的范畴内。因此，本实用新型的保护范围当以下文的申请专利范围所界定者为准。

Claims (5)

1.一种喷嘴结构，其特征在于，包括：

一管体，其内部设有贯通该管体两端的一流道；

一喷头，其装设于该管体一端，且该喷头设有一喷口对应该流道；及

一加热环，其套设于该管体上，且该加热环与该喷头接触。

2.如权利要求1所述的喷嘴结构，其特征在于，该管体套设一固定环，将该加热环紧密夹固于该喷头上。

3.如权利要求1所述的喷嘴结构，其特征在于，该加热环为陶瓷加热环片。

4.如权利要求1所述的喷嘴结构，其特征在于，该管体设有一螺纹区，且该喷头内设有相对应的螺纹。

5.如权利要求4所述的喷嘴结构，其特征在于，该管体套设一固定环，通过该固定环与该管体螺旋连接而将该加热环紧密夹固于该喷头上。

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