CN203666144U - 3d打印机的打印头散热机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于印刷设备技术领域，涉及一种3D打印机的打印头散热机构。它解决了现有技术能耗高、喷头的出丝效率低下、喷头易堵住、耗材挤出困难等技术问题。它包括呈筒状的散热机构和与散热机构可拆卸连接的隔热机构，所述隔热机构包括隔热连接管，所述隔热连接管由一体成型的大管和小管组成，小管与散热机构可拆卸的连接。本实用新型能够降低打印头的能耗、提高打印头的出丝效率、且使打印头的喷嘴不易堵住、耗材挤出容易。

Description

3D打印机的打印头散热机构

技术领域

本实用新型属于印刷设备技术领域，涉及一种打印头散热机构，具体涉及一种3D打印机的打印头散热机构。

背景技术

3D打印机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。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。

在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。堆叠薄层的形式有多种多样。有些3D打印机使用“喷墨”的方式。例如，一家名为Objet的以色列3D打印机公司使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。另外一家总部位于美国明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。

还有一些系统使用粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。它也可以使用一种叫做“激光烧结”的技术熔铸成指定形状。这也正是德国EOS公司在其叠加工艺制造机上使用的技术。

3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。这些原材料经加热后熔化，从3D打印机的打印头喷头中喷出后冷却为固态，整个打印的过程就是喷头按照程序不断的喷出液体的原材料并成功在模型上冷却，最终得到3D的固体实物。但现有的3D打印机加热端与散热端之间的隔热效果较差，通常只用风扇结构进行降温，这样就引起两个问题：1、加热端的热量迅速传递到散热端中，导致加热端热量散失较大，能耗较高；2、散热端中的温度较高，耗材在散热端中过早软化，导致喷头的出丝效率低下、喷头易堵住、耗材挤出困难。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种3D打印机的打印头散热机构，解决了现有技术能耗高、喷头的出丝效率低下、喷头易堵住、耗材挤出困难等技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种3D打印机的打印头散热机构，包括呈筒状的散热机构和与散热机构可拆卸连接的隔热机构，所述隔热机构包括隔热连接管，所述隔热连接管由一体成型的大管和小管组成，小管与散热机构可拆卸的连接。

在上述的3D打印机的打印头散热机构中，所述隔热机构还包括设在散热机构内的导料管，该导料管一端插入到小管内，另一端插入到散热机构内与散热机构的端部内壁贴合。

在上述的3D打印机的打印头散热机构中，所述散热机构包括呈圆筒状的散热管，散热管外壁均匀设置有多片散热片，小管插入到散热管内与散热管螺接，散热管远离小管的一端设有一个卡口，该卡口与散热管端部的连接处形成缩口，导料管一端插入到小管内，另一端插入到散热管内与缩口贴合。

在上述的3D打印机的打印头散热机构中，导料管的外壁与散热管的内壁贴合。

在上述的3D打印机的打印头散热机构中，所述大管、小管导料管为低热导率塑料管。

在上述的3D打印机的打印头散热机构中，所述大管和小管为Peek管，所述导料管为Ptfe管。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：1、用Peek制成的隔热连接管的热导率远低于金属（如不锈钢）连接件，可有效的阻隔热量往散热机构传导，从而防止耗材过早软化及加热机构的热量损失，既降低了能耗又保证了耗材容易挤出；2、Ptfe制成的导料管具有自润滑特性，使得耗材在通过该导料管时阻力更小，送料更方便，该导料管内壁还可与部分熔融耗材形成类似针筒活塞结构以便将喷嘴组件中液化后的耗材挤出，该管外壁紧贴散热管，散热更高效，因此喷嘴组件的出丝效率高、喷嘴不易堵住、耗材挤出容易。

附图说明

图1是本实用新型提供的结构示意图；

图2是本实用新型提供的爆炸图。

图中：散热机构4、散热管40、散热片41、卡口42、缩口43、隔热机构5、隔热连接管50、大管51、小管52、导料管53。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1、图2所示，一种3D打印机的打印头散热机构，包括呈筒状的散热机构4和与散热机构4可拆卸连接的隔热机构5，所述隔热机构5包括隔热连接管50，所述隔热连接管50由一体成型的大管51和小管52组成，小管52与散热机构4可拆卸的连接。隔热机构5可有效的阻隔热量往散热机构4传导，一方面可以防止加热机构1的热量直接传导到散热机构4，从而导致加热机构1的热量损失；另一方面可以防止散热机构4内的耗材（如墨棒、塑料条等）过早软化，避免耗材挤出困难。隔热机构5还包括设在散热机构4内的导料管53，该导料管53一端插入到小管52内，另一端插入到散热机构4内与散热机构4的端部内壁贴合。

散热机构4包括呈圆筒状的散热管40，散热管40外壁均匀设置有多片散热片41，散热片41的形状可以多种多样，如三角形、多边形、圆形、椭圆形等等，在本实施例中，散热片41为圆形翅片，小管52插入到与散热管40内与散热管40螺接，散热管40远离小管52的一端设有一个卡口42，该卡口42与散热管40端部的连接处形成缩口43，在这个结构中，导料管53一端插入到小管52内，另一端插入到散热管40内与缩口43贴合。卡口42便于与耗材的输料机构连接，缩口43与导料管53贴合后可直接将耗材输入到导料管53中。

大管51、小管52导料管53为低热导率塑料管。在本实施例中，大管51和小管52为Peek管，导料管53为Ptfe管。Peek属耐高温特种塑料，软化温度大于300℃，热导率远低于金属（如不锈钢等）连接件，可有效的阻隔加热机构1的热量往散热机构4传导；Ptfe同属耐高温材料，软化温度大于250℃，且具有自润滑特性，使得耗材在通过导料管53时阻力更小，送料更方便，该导料管53内壁还可与部分熔融耗材形成类似针筒活塞结构以便将喷嘴组件2中液化后的耗材挤出（耗材通常是条状的，穿入在导料管53中），该导料管53外壁紧贴散热机构4，散热更高效（散热效率不高会导致上端耗材过早软化，无法推动活塞结构出料）。作为一种优选的方案，导料管53的外壁与散热管40的内壁贴合,从而可以将导料管53中的耗材的热量及时传递给散热管40，防止耗材过早软化。

下表是各种材料的热导率数值。

材料	热导率（20℃，W/m.K）
		铜	401
铝	237
		不锈钢	60
Peek	0.25
		Ptfe	0.24

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了散热机构4、散热管40、散热片41、卡口42、缩口43、隔热机构5、隔热连接管50、大管51、小管52、导料管53等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种3D打印机的打印头散热机构，其特征在于，包括呈筒状的散热机构（4）和与散热机构（4）可拆卸连接的隔热机构（5），所述隔热机构（5）包括隔热连接管（50），所述隔热连接管（50）由一体成型的大管（51）和小管（52）组成，小管（52）与散热机构（4）可拆卸的连接。

2.根据权利要求1所述的3D打印机的打印头散热机构，其特征在于，所述隔热机构（5）还包括设在散热机构（4）内的导料管（53），该导料管（53）一端插入到小管（52）内，另一端插入到散热机构（4）内与散热机构（4）的端部内壁贴合。

3.根据权利要求2所述的3D打印机的打印头散热机构，其特征在于，所述散热机构（4）包括呈圆筒状的散热管（40），散热管（40）外壁均匀设置有多片散热片（41），小管（52）插入到散热管（40）内与散热管（40）螺接，散热管（40）远离小管（52）的一端设有一个卡口（42），该卡口（42）与散热管（40）端部的连接处形成缩口（43），导料管（53）一端插入到小管（52）内，另一端插入到散热管（40）内与缩口（43）贴合。

4.根据权利要求3所述的3D打印机的打印头散热机构，其特征在于，导料管（53）的外壁与散热管（40）的内壁贴合。

5.根据权利要求2或3或4所述的3D打印机的打印头散热机构，其特征在于，所述大管（51）、小管（52）导料管（53）为低热导率塑料管。

6.根据权利要求5所述的3D打印机的打印头散热机构，其特征在于，所述大管（51）和小管（52）为Peek管，所述导料管（53）为Ptfe管。

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