CN204488055U - 一种3d打印头结构及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印头结构及3D打印机，3D打印头结构包括四个导料管、四个驱动结构、驱动控制模块、加热模块和喷头，所述四个驱动机构用于在所述驱动控制模块的控制下分别驱动四个导料管工作，所述四个导料管分别用于通入待打印的红色材料、绿色材料、蓝色材料和透明色材料，所述四个导料管均开口朝上设置，所述四个导料管的下部均穿过所述加热模块，所述四个导料管的出口端汇聚在所述喷头内部。本实用新型的3D打印头，在打印出彩色的同时，结构简单，体积小。

Description

一种3D打印头结构及3D打印机

【技术领域】

本实用新型涉及3D打印领域，特别是涉及一种3D打印头结构。

【背景技术】

3D打印机是一种能够将数字模型转换为3D物品的技术。通过对各种不同材料的融合堆叠，形成与数字模型完全一致的产品。随着3D打印技术的发展，人们对3D打印的要求也越来越高，希望打印出的产品为彩色的。目前，可熔性热塑性材料的打印还只是单一色彩打印，最多只是两色或三色的单一色彩分别打印后简单组合，即在一台3D打印机上安装两个或三个独立的打印头分别打印，打印后进行组合。这种方式只能实现颜色的切换转变，而不能实现正真正意义的彩色打印。目前一些实现彩色打印的方案中，有通过透明色材料和三基色(红、绿、蓝)材料混合后进行彩色打印。但目前采用这种方案进行打印的3D打印头，结构复杂，占空空间较大。且打印后，彩色打印的效果不够理想，特别是黑色物体打印。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种3D打印头结构及3D打印机，3D打印头在打印出彩色的同时，结构简单，体积小。

本实用新型的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种3D打印头结构，包括四个导料管、四个驱动结构、驱动控制模块、加热模块和喷头，所述四个驱动机构用于在所述驱动控制模块的控制下分别驱动四个导料管工作，所述四个导料管分别用于通入待打印的红色材料、绿色材料、蓝色材料和透明色材料，所述四个导料管均开口朝上设置，所述四个导料管的下部均穿过所述加热模块，所述四个导料管的出口端汇聚在所述喷头内部。

一种3D打印机，包括3D打印头，所述3D打印头为如上所述的3D打印头结构。

本实用新型与现有技术对比的有益效果是：

本实用新型的3D打印头结构，通过四个导料管输送三基色和透明色的打印材料，驱动机构在驱动控制模块的控制下分别对应控制四个导料管，从而驱动某一个或者某几个导料管工作时，打印出相应的颜色，实现彩色打印。该3D打印头结构中四个导料管均开口朝上设置，出口端汇聚在喷头处，在喷头内进行材料混合，整体结构紧凑，从而体积较小。该3D打印头结构应用于3D打印机中，可打印出彩色，且产品整体体积较小。

【附图说明】

图1是本实用新型具体实施方式的3D打印头结构的示意图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，为本具体实施方式的3D打印头结构，包括四个导料管2、4、12和9，四个驱动结构3、5、13和1、驱动控制模块(图中未示意出)、加热模块7和喷头8。其中，四个驱动机构3、5、13和1用于在驱动控制模块的控制下分别驱动四个导料管2、4、12和9工作，四个导料管2、4、12和9分别用于通入待打印的红色材料、绿色材料、蓝色材料和透明色材料，四个导料管2、4、12和9均开口朝上设置，四个导料管2、4、12和9的下部均穿过加热模块7，四个导料管2、4、12和9的出口端汇聚在喷头8内部。

其中，驱动机构为电机。加热模块7包括多个加热棒6和被加热块，多个加热棒6均匀设置在被加热块外部，四个导料管2、4、12和9的下部穿过被加热块。优选地，3D打印头结构还包括加热控制模块(图中未示意出)，加热控制模块的输出端连接加热模块7，用于控制加热模块7形成自上而下的第一加热区14和第二加热区15，第一加热区14的温度使导料管中的材料被预加热(如下称为预热区)，第二加热区15的温度使导料管中的材料被液化(如下称为液化区)。

工作时，驱动控制模块控制电机1单独工作，此时，导料管9在电机1的驱动下输入透明材料，在喷头8内部仅注入透明材料，从而该打印头结构可以打印透明材料物体。

驱动控制模块控制电机3，5，13一起工作时且控制电机工作使导料管中按照设定比例通入各颜色的材料。此时，导料管2，4，12分别按不同比例输入蓝色、红色、绿色材料，在加热模块7中预热区14中预热，逐渐软件，并在液化区15中液化，达到喷嘴内部区域16时进行混合，此时可以构成除透明色以外的所有颜色。优选地，导料管2，4，12中分别通入青色、品红、黄色材料进行混合，从而可以更好地混合出各种颜色。

上述设置中，虽然能打印出各种彩色颜色，但是黑色不够丰满，因此进一步优选地，打印头结构还包括第五导料管10和第五驱动结构11，第五驱动机构11用于在驱动控制模块的控制下驱动第五导料管10，第五导料管10用于通入待打印的黑色材料，第五导料管10开口朝上设置，下部穿过加热模块7，出口端与四个导料管的出口端共同汇聚在喷头8内部。第五驱动机构11可为电机。这样，驱动控制模块控制电机11单独工作，导料管10在电机11的驱动下输入黑色材料，在喷头8内部仅注入黑色材料，从而该打印头结构可以打印黑色材料物体。

本具体实施方式的3D打印头结构，工作过程中，驱动控制模块控制不同的电机按精确比例向导料管中输入不同颜色的材料，在加热模块中预热区中预热，逐渐软件，并在液化区中液化，到达喷嘴内的混料区中混合，最后在喷头中喷出各种不同的颜色。该3D打印头结构可以打印透明色、黑色等所有色彩的物体，操作简单，无需切换进料口，而且彩色打印效果好。采用导料管的设置，且开口朝上，从而整体从上部同一方向进料，打印头结构紧凑，整体体积较小。

本具体实施方式中还提供一种3D打印机，包括如上所述的3D打印头结构，从而体积较小，且可以打印透明色、黑色等所有色彩的物体，操作简单，无需切换进料口，而且彩色打印效果好。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种3D打印头结构，其特征在于：包括四个导料管、四个驱动结构、驱动控制模块、加热模块和喷头，所述四个驱动机构用于在所述驱动控制模块的控制下分别驱动四个导料管工作，所述四个导料管分别用于通入待打印的红色材料、绿色材料、蓝色材料和透明色材料，所述四个导料管均开口朝上设置，所述四个导料管的下部均穿过所述加热模块，所述四个导料管的出口端汇聚在所述喷头内部。

2.根据权利要求1所述的3D打印头结构，其特征在于：所述打印头结构还包括第五导料管和第五驱动结构，所述第五驱动机构用于在所述驱动控制模块的控制下驱动第五导料管，所述第五导料管用于通入待打印的黑色材料，所述第五导料管开口朝上设置，下部穿过所述加热模块，出口端与所述四个导料管的出口端共同汇聚在所述喷头内部。

3.根据权利要求1所述的3D打印头结构，其特征在于：所述四个导料管中，第一导料管用于通入品红色材料，第二导料管用于通入黄色材料，第三导料管用于通入青色材料，第四导料管用于通入透明色材料。

4.根据权利要求1所述的3D打印头结构，其特征在于：驱动机构为电机。

5.根据权利要求1所述的3D打印头结构，其特征在于：所述加热模块包括多个加热棒和被加热块，所述多个加热棒均匀设置在被加热块外部，所述四个导料管的下部穿过所述被加热块。

6.根据权利要求1所述的3D打印头结构，其特征在于：所述3D打印头结构还包括加热控制模块，所述加热控制模块的输出端连接所述加热模块，用于控制所述加热模块形成自上而下的第一加热区和第二加热区，所述第一加热区的温度使导料管中的材料被预加热，所述第二加热区的温度使导料管中的材料被液化。

7.一种3D打印机，包括3D打印头，其特征在于：所述3D打印头为如权利要求1～6任一项所述的3D打印头结构。