CN204701149U - 一种三维打印头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三维打印头，包括进料元件、打印物料排出机构和打印头喷嘴；所述打印物料排出机构形成有上腔和下腔，上腔与所述进料元件相连通用于接收所述进料元件传送来的打印物料，所述上腔的底壁包括形成为漏斗状并具有通孔，一根螺杆从所述上腔经由所述通孔延伸至所述下腔，所述螺杆的底端邻近并对准与所述下腔底部连通的喷嘴。通过上述打印头的驱动结构的设置可以直接用于打印非线材状的物料，同时由于打印头的结构合理能够实现连续的供料，此外所述打印头由于设置了上下两腔还能够避免物料的阻塞。

Description

一种三维打印头

技术领域

本实用新型属于机械领域，涉及一种三维物品形成装置，尤其是一种三维打印头。

背景技术

三维打印技术已经应用于工业领域，例如塑料成型、食品等工业产品的制作上，采用三维打印技术成型已经成为本领域的现有技术。

以塑料物品打印为例，现有的三维打印技术通常采用塑料线材作为打印耗材，将线材卷绕在盘上，逐渐供应到打印机中。所述线材在打印机中被融化，然后经由打印头排出，堆积在打印平台上形成预定的形状。然而这种技术方案仅仅只限于将能够形成为线材的物品供应到打印机中。对于难以形成线材的物品，以食品为例，在食品三维打印中由于食品的特定物理属性不适于通过上述线材的方式供应，或者不适于以线材的方式精确供应，通常采用柱塞泵的方式来实现三维打印的物料供给。一种柱塞泵的供应方式包括，所述柱塞泵形成为针管的结构，在针管中容纳预定量的食品原料，例如巧克力，通过针管的柱塞挤压逐渐地将所述食品排出到打印平台上形成预定的形状。

现有技术中对于塑料的打印局限于将所述塑料形成为线材，这样对于废旧塑料的利用变得成本过高，而且由于仅仅只有少数的几种塑料容易形成为线材，从而对于塑料材料的使用范围也带来限制。进一步地，对于不能够形成为线材的食品而言，采用柱塞泵的方式来进行打印每次只能打印较小的数量，降低了打印的效率。

由此可见，现有技术中需要一种新的三维打印设备能够对于非线材的三维打印物品进行大批量的打印，并且保证打印的精度和成型质量。

发明内容

本实用新型正是基于现有技术的上述需求而提出的，本实用新型要解决的技术问题是提供一种三维物品成型装置，该装置能够降低对成型材料物理特性的依赖同时保证较高的打印精度。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面提供了一种三维打印头，包括进料元件、打印物料排出机构和打印头喷嘴；所述打印物料排出机构形成有上 腔和下腔，上腔与所述进料元件相连通用于接收所述进料元件传送来的打印物料，所述上腔的底壁包括形成为漏斗状并具有通孔，一根螺杆从所述上腔经由所述通孔延伸至所述下腔，所述螺杆的底端邻近并对准与所述下腔底部连通的喷嘴。

通过上述打印头的驱动结构的设置可以直接用于打印非线材状的物料，同时由于打印头的结构合理能够实现连续的供料，此外所述打印头由于设置了上下两腔还能够避免物料的阻塞。

附图说明

图1是本实用新型实施例的打印头的结构图；

图2是本实用新型实施例的打印头的内部结构剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细的说明，需要注意的是该具体实施方式仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实施例公开了一种塑料颗粒3D打印头。图1示出了本实用新型实施例的总体结构。

所述打印头3的结构如图2所示，所述打印头包括进料元件1、打印物料排出机构和打印头喷嘴7。

所述进料元件1的上端与所述三维打印机中的供料单元相连通，从所述三维打印机的供料单元中接收用于打印的物料(在本实用新型实施例中，所述物料优选为颗粒状的塑料)，所述进料元件1的下端与所述打印物料排出机构相连，用于将所述用于打印的物料输入到打印物料排出机构当中。本实用新型实施例中的进料元件31优选为筒状的供料筒，所述供料桶的上端为竖直设置，下端呈倾斜方向向下开口，以便于物料以较为合理的速度输入到所述打印物料排出机构中，从而控制了所述物料在传输方向上的稳定性。

如图1、2所示，本实用新型实施例中的所述打印物料排出机构内部中空，形成有上腔和下腔，上腔与所述进料元件1的下端相连通用于接收所述进料元件1传送来的颗粒状塑料。所述上腔具有预定的高度和容积，当所述进料单元1供 给到所述上腔当中后，由于上腔的容积可以缓冲物料的供应，避免物料直接堆积到所述打印喷头处导致喷头的阻塞。所述上腔的底壁包括形成为漏斗状，具有向下倾斜的斜坡，在所述底壁中央形成有通孔，所述上腔和所述下腔藉由所述通孔连通。

所述下腔形成于所述上腔的下方，所述上腔的底壁构成所述下腔的顶壁，这样所述上腔中的打印物料能够通过所述通孔给予所述下腔一定的压力，从而有利于所述打印物料的排出。所述下腔底部与所述打印头喷嘴37相连通，以便与所述打印物料从所述喷嘴排出。所述上腔的直径大于所述下腔的直径，所述下腔的直径大于所述上腔底壁上通孔的直径。

所述螺杆9从所述上腔经由所述通孔延伸至所述下腔。所述螺杆的上端与设置在所述上腔上端的电机2相连，所述电机2优选地采用步进电机，电机32通过联轴器8与螺杆9相连带动所述螺杆9转动。所述螺杆的下部临近所述下腔底部的喷嘴设置。优选地，所述螺杆的底部形成有尖端，所述尖端与所述喷嘴的通道对准，这样可以导引所述下腔的打印物料进入所述喷嘴的通道中。所述螺杆形成为直线的杆状，所述螺杆上形成有螺纹，所述

所述螺杆9上设置有螺纹，当所述螺杆旋转时，所述螺纹对所述打印物料产生挤压从而将所述打印物料向下排出。所述通孔的直径最小，这样在所述通孔处所述螺杆与所述通孔之间的间距最小，从而能够给予所述打印物料足够的挤压作用将所述上腔中的打印物料按照预先设定的打印量供应到所述下腔中，所述螺杆的底部设置有尖端所述尖端临近所述喷嘴的通道，这样通过所述尖端的挤压给予所述打印物料足够的压力从而按照预先设定的打印量排出。通过这种腔室和设计能够提高物料的供应精度，从而提高了打印的精度。同时由于螺纹的旋转中对所述物料产生挤压，因此这种供给单元不易堵塞能够长时间顺畅地供料。

优选的一种方案包括，所述下腔采用铝合金材料制作而成，在所述下腔上设置有加热单元6，通过所述加热单元6对所述下腔中的物料进行加热，物料被加热融化后形成为液体以便于从喷口排出从而形成目标的成型物。进一步地，所述加热装置设置在所述下腔的下部，因而离所述喷口的位置近，这样能够保证在喷口喷出时的物料被充分地加热融化。同时避免了在不需要加热的部分进行加热从而产生电能的浪费。所述加热单元6优选地通过所述加热棒5进行电加热，这种 加热方式便于控制加热的温度并且能够快速地加热节省加热时间。

在所述下腔上，位于所述加热单元6的上部设置有散热单元，一种优选的散热单元包括散热片3与风扇4，所述散热片设置在所述墙体的外壁上，所述风扇设置在所述散热片上，通过风扇的风冷降低所述下腔上部的温度，避免物料在所述下腔的上部融化，从而避免了腔体的堵塞。

该打印机可以直接采用塑料颗粒材料料作为打印原料，不再需要目前广泛使用的塑料丝状原料。而目前国内外的3D打印机，采用的是1.75mm和3.0mm的塑料丝原料，这种成品原料的材料成分只能是PLA、ABS或者少量的改性尼龙。材料的局限性限制了3D打印机的应用。采用本实用新型实施例的塑料颗粒3D打印机可以广泛采用多种塑料材料进行打印，不再受限于丝状材料的固有成分，对于3D打印机打印材料的拓展具有非常大的意义。

以上具体实施方式仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，凡是在本实用新型的构思下对本具体实施方式中的技术方案进行要素的简单替换和要素的简单删除均应当纳入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三维打印头，包括进料元件、打印物料排出机构和打印头喷嘴；

其特征在于，

所述打印物料排出机构形成有上腔和下腔，上腔与所述进料元件相连通用于接收所述进料元件传送来的打印物料，所述上腔的底壁包括形成为漏斗状并具有通孔，一根螺杆从所述上腔经由所述通孔延伸至所述下腔，所述螺杆的底端邻近并对准与所述下腔底部连通的喷嘴。

2.根据权利要求1所述的三维打印头，其特征在于，所述上腔的直径大于所述下腔的直径，所述下腔的直径大于所述上腔底壁上通孔的直径。

3.根据权利要求1所述的三维打印头，其特征在于，所述螺杆的上端通过联轴器与设置在所述上腔上端的电机相连。

4.根据权利要求1所述的三维打印头，其特征在于，所述螺杆的底部形成有尖端，所述尖端与所述喷嘴的通道对准。

5.根据权利要求1所述的三维打印头，其特征在于，在所述下腔上设置有加热单元，以将所述下腔中打印物料加热融化成熔融态。

6.根据权利要求5所述的三维打印头，其特征在于，所述加热单元设置在所述下腔的下部，临近喷口的位置。

7.根据权利要求6所述的三维打印头，其特征在于，所述下腔采用铝合金材料制作而成。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的三维打印头，其特征在于，所述下腔上还设置有散热单元，所述散热单元包括散热片与风扇，所述散热片设置在所述下腔体的外壁上，所述风扇设置在所述散热片上。